(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学的にズームを行うために光軸方向に移動可能な第１、第２のレンズ群を有する光学機器において、
上記第１のレンズ群を第１のアクチュエータによって移動する第１の駆動部と、
上記第１の駆動部の第１のアクチュエータと異なる第２のアクチュエータによって上記第２のレンズ群を移動する第２の駆動部と、
上記光学機器の所定の焦点距離に対応する上記第１のレンズ群の位置と上記第２のレンズ群の位置情報を記憶するとともに、所定の焦点距離に対応する上記第１のレンズ群の移動速度と上記第２のレンズ群の移動速度に関する情報を記憶する記憶部と、
上記第１のレンズ群の位置を検出する第１レンズ群位置検出部と、
上記第１のレンズ群の位置と上記記憶部に記憶された上記第１のレンズ群の移動速度と上記第２のレンズ群の移動速度に関する情報とに基づき、上記第１のレンズ群の移動速度と上記第２のレンズ群の移動速度を同期させるためのそれぞれの移動速度である上記第１のレンズ群の第１の同期速度と上記第２のレンズ群の第２の同期速度を算出し、上記第１のレンズ群の位置と上記記憶部に記憶された上記第１のレンズ群の位置情報と上記第２のレンズ群の位置情報とに関する情報とに基づき、上記第１のレンズ群の第１の目標位置と上記第２のレンズ群の第２の目標位置を算出し、上記第１のレンズ群を上記第１の同期速度で上記第１の目標位置へ、上記第２レンズ群を上記第２の同期速度で上記第２の目標位置へそれぞれ移動するように上記第１の駆動部と上記第２の駆動部を制御する制御部と、
を具備することを特徴とする光学機器。
【請求項２】
上記光学機器の光学的なズームによる焦点距離の可変範囲は、複数の領域に分割されており、
上記制御部は、上記複数の領域の各領域の両端の位置にて、上記記憶部に記憶された所定の焦点距離に対応する上記第１のレンズ群の位置と上記第２のレンズ群の位置情報に基づいて、上記第１のレンズ群の位置と上記第２のレンズ群の位置を制御するとともに、
上記複数の領域の各領域の両端にて、上記記憶部に記憶された所定の焦点距離に対応する上記第１のレンズ群の移動速度と上記第２のレンズ群の移動速度に関する情報に基づいて上記第１のレンズ群の移動速度と上記第２のレンズ群の移動速度を同期させて上記第１のレンズ群と上記第２のレンズ群を移動させるように上記第１の駆動部と上記第２の駆動部を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
【請求項３】
上記記憶部は、さらに上記第１のレンズ群の移動の加速動作を行う際の加減速パラメータ情報を記憶しており、
上記制御部は、上記第１のレンズ群に関する上記加減速パラメータ情報と、所定の焦点距離に対応する上記第１のレンズ群の移動速度と、上記第１のレンズ群の起動時の初期位置とに基づいて、
上記加減速パラメータ情報に基づく加減速駆動から所定の焦点距離に対応する移動速度に基づく第１の同期速度による駆動に、上記第１のレンズ群の移動を切り換える切換目標位置を算出し、
起動時の初期位置から上記切換目標位置までの間では上記加減速パラメータ情報に基づく移動速度で第１のレンズ群を移動するように第１の駆動部を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
【請求項４】
上記制御部は、上記切換目標位置に対応する上記第２のレンズ群の位置と上記所定の焦点距離に対応する上記第１のレンズ群の移動速度と上記第２のレンズ群の移動速度に関する情報とに基づいて、上記切換目標位置に対応する第２のレンズ群の位置での第２の同期速度を算出し、
上記第１のレンズ群の起動時の初期位置から上記切換目標位置までの間の第１のレンズ群の移動時間を算出し、
上記第２のレンズ群の第２の同期速度と上記第１のレンズ群の移動時間に基づいて上記第２のレンズ群の移動速度を算出し、該移動速度にて上記第２のレンズ群を移動するように上記第２の駆動部を制御する
ことを特徴とする請求項３に記載の光学機器。
【請求項５】
上記記憶部は、上記所定の焦点距離に対応する第１のレンズ群の移動速度を複数個、記憶しており、
上記制御部は、上記複数の所定の焦点距離に対応する第１のレンズ群の移動速度のうちから１個を選択し、選択した所定の焦点距離に対応する第１のレンズ群の移動速度に基づいて第１のレンズ群を移動するように上記第１の駆動部を制御する
ことを特徴とする請求項４に記載の光学機器。
【請求項６】
上記記憶部は、さらに上記第１のレンズ群の移動の減速動作と上記第２のレンズ群の移動の減速動作を行う際の加減速パラメータ情報を記憶しており、
上記制御部は、上記第１のレンズ群の現在位置と上記加減速パラメータ情報に基づいて上記第１のレンズ群の停止目標位置を算出し、
上記第１のレンズ群の停止目標位置と上記所定の焦点距離に対応する上記第１のレンズ群の位置と上記第２のレンズ群の位置情報に基づいて上記第２のレンズ群の停止目標位置を求め、
上記第１のレンズ群の停止目標位置と上記加減速パラメータ情報に基づいて、上記第１のレンズ群を移動するように上記第１の駆動部を制御し、上記第２のレンズ群の停止目標位置と上記加減速パラメータ情報に基づいて、上記第２のレンズ群を移動するように上記第２の駆動部を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
【請求項７】
上記記憶部は、さらに上記第１のレンズ群と上記第２のレンズ群の移動の速度変更動作を行う際に使用する速度変更パラメータ情報を記憶しており、
上記制御部は、上記第１のレンズ群と上記第２のレンズ群の移動の速度変更動作を行う際に、上記記憶部に記憶された上記速度変更パラメータ情報と上記第１のレンズ群の移動速度とに基づいて上記第１のレンズ群の変更移動速度を算出し、
上記記憶部に記憶された速度変更パラメータ情報と上記第２のレンズ群の移動速度とに基づいて上記第２のレンズ群の変更移動速度を算出し、
上記第１のレンズ群と上記第２のレンズ群の速度変更動作時の変更移動速度に基づいて上記第１のレンズ群と上記第２のレンズ群を移動するように上記第１の駆動部と上記第２の駆動部を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
【請求項８】
上記制御部は、上記記憶部に記憶された速度変更パラメータ情報に基づいて速度変更係数を設定し、上記第１のレンズ群の移動速度と上記第２のレンズ群の移動速度とに同一の速度変更係数を乗算して速度変更時の上記第１のレンズ群の移動速度と上記第２のレンズ群の移動速度を算出する
ことを特徴とする請求項７に記載の光学機器。
【請求項９】
さらに、操作によりズーム駆動速度を指示するズーム速度変更操作部を有し、
上記制御部は、上記速度変更操作部の出力に基づいて上記速度変更動作を行う
ことを特徴とする請求項７に記載の光学機器。
【請求項１０】
上記第２のレンズ群の位置が所定の範囲内に含まれるか否かを判定する判定部を有し、
上記制御部は、上記判定部が上記第２のレンズ群の位置が所定の範囲内に含まれると判定した場合には、
上記記憶部に記憶された所定の焦点距離に対応する上記第１のレンズ群の移動速度と上記第２のレンズ群の移動速度に関する情報に基づき上記第１のレンズ群の移動速度と上記第２のレンズ群の移動速度を同期させて上記第１のレンズ群と上記第２のレンズ群の移動を制御する処理を停止し、
上記記憶部に記憶された上記第１のレンズ群と上記第２のレンズ群の所定の焦点距離に対応する位置情報に基づいて上記第２のレンズ群を移動するように上記第２の駆動部を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
【請求項１１】
上記記憶部は、上記所定の範囲内を示す情報を記憶していることを特徴とする請求項１０に記載の光学機器。
【請求項１２】
上記記憶部は、上記所定の範囲内を示す情報を上記第２のレンズ群の移動方向に応じて複数記憶しており、
上記判定部は、上記第２のレンズ群に移動方向に応じて、上記所定の範囲内を示す情報を選択して判定する
ことを特徴とする請求項１１に記載の光学機器。
【請求項１３】
光学的にズームを行うために光軸方向に移動可能な第１、第２のレンズ群を有する光学系を介して被写体像を撮像素子に結像させて画像データを取得する撮像装置において、
上記第１のレンズ群を第１のアクチュエータによって移動する第１の駆動部と、
上記第１の駆動部の第１のアクチュエータと異なる第２のアクチュエータによって上記第２のレンズ群を移動する第２の駆動部と、
上記撮像装置の所定の焦点距離に対応する上記第１のレンズ群の位置と上記第２のレンズ群の位置情報を記憶するとともに、所定の焦点距離に対応する上記第１のレンズ群の移動速度と上記第２のレンズ群の移動速度に関する情報を記憶する記憶部と、
上記第１のレンズ群の位置を検出する第１レンズ群位置検出部と、
上記第１のレンズ群の位置と上記記憶部に記憶された上記第１のレンズ群の移動速度と上記第２のレンズ群の移動速度に関する情報とに基づき、上記第１のレンズ群の移動速度と上記第２のレンズ群の移動速度を同期させるためのそれぞれの移動速度である上記第１のレンズ群の第１の同期速度と上記第２のレンズ群の第２の同期速度を算出し、上記第１のレンズ群の位置と上記記憶部に記憶された上記第１のレンズ群の位置情報と上記第２のレンズ群の位置情報とに関する情報とに基づき、上記第１のレンズ群の第１の目標位置と上記第２のレンズ群の第２の目標位置を算出し、上記第１のレンズ群を上記第１の同期速度で上記第１の目標位置へ、上記第２レンズ群を上記第２の同期速度で上記第２の目標位置へそれぞれ移動するように上記第１の駆動部と上記第２の駆動部を制御する制御部と、
を具備することを特徴とする撮像装置。
【請求項１４】
上記光学系の光学的なズームによる焦点距離の可変範囲は、複数の領域に分割されており、
上記制御部は、上記複数の領域の各領域の両端の位置にて、上記記憶部に記憶された所定の焦点距離に対応する上記第１のレンズ群の位置と上記第２のレンズ群の位置情報に基づいて、上記第１のレンズ群の位置と上記第２のレンズ群の位置を制御するとともに、
上記複数の領域の各領域の両端にて、上記記憶部に記憶された所定の焦点距離に対応する上記第１のレンズ群の移動速度と上記第２のレンズ群の移動速度に関する情報に基づいて上記第１のレンズ群の移動速度と上記第２のレンズ群の移動速度を同期させて上記第１のレンズ群と上記第２のレンズ群を移動させるように上記第１の駆動部と上記第２の駆動部を制御する
ことを特徴とする請求項１３に記載の撮像装置。
【請求項１５】
上記記憶部は、さらに上記第１のレンズ群の移動の加速動作を行う際の加減速パラメータ情報を記憶しており、
上記制御部は、上記第１のレンズ群に関する上記加減速パラメータ情報と、所定の焦点距離に対応する上記第１のレンズ群の移動速度と、上記第１のレンズ群の起動時の初期位置とに基づいて、
上記加減速パラメータ情報に基づく加減速駆動から所定の焦点距離に対応する移動速度に基づく第１の同期速度による駆動に、上記第１のレンズ群の移動を切り換える切換目標位置を算出し、
起動時の初期位置から上記切換目標位置までの間では上記加減速パラメータ情報に基づく移動速度で第１のレンズ群を移動するように第１の駆動部を制御する
ことを特徴とする請求項１３に記載の撮像装置。
【請求項１６】
上記制御部は、上記切換目標位置に対応する上記第２のレンズ群の位置と上記所定の焦点距離に対応する上記第１のレンズ群の移動速度と上記第２のレンズ群の移動速度に関する情報とに基づいて、上記切換目標位置に対応する第２のレンズ群の位置での第２の同期速度を算出し、
上記第１のレンズ群の起動時の初期位置から上記切換目標位置までの間の第１のレンズ群の移動時間を算出し、
上記第２のレンズ群の第２の同期速度と上記第１のレンズ群の移動時間に基づいて上記第２のレンズ群の移動速度を算出し、該移動速度にて上記第２のレンズ群を移動するように上記第２の駆動部を制御する
ことを特徴とする請求項１５に記載の撮像装置。
【請求項１７】
上記記憶部は、上記所定の焦点距離に対応する第１のレンズ群の移動速度を複数個、記憶しており、
上記制御部は、上記複数の所定の焦点距離に対応する第１のレンズ群の移動速度のうちから１個を選択し、選択した所定の焦点距離に対応する第１のレンズ群の移動速度に基づいて第１のレンズ群を移動するように上記第１の駆動部を制御する
ことを特徴とする請求項１５に記載の撮像装置。
【請求項１８】
上記記憶部は、さらに上記第１のレンズ群の移動の減速動作と上記第２のレンズ群の移動の減速動作を行う際の加減速パラメータ情報を記憶しており、
上記制御部は、上記第１のレンズ群の現在位置と上記加減速パラメータ情報に基づいて上記第１のレンズ群の停止目標位置を算出し、
上記第１のレンズ群の停止目標位置と上記所定の焦点距離に対応する上記第１のレンズ群の位置と上記第２のレンズ群の位置情報に基づいて上記第２のレンズ群の停止目標位置を求め、
上記第１のレンズ群の停止目標位置と上記加減速パラメータ情報に基づいて、上記第１のレンズ群を移動するように上記第１の駆動部を制御し、上記第２のレンズ群の停止目標位置と上記加減速パラメータ情報に基づいて、上記第２のレンズ群を移動するように上記第２の駆動部を制御する
ことを特徴とする請求項１３に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮影光学系の焦点距離を変化させるズーム機能を有し、複数のズームレンズ群を独立に移動させることが可能な光学機器および撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レンズ鏡胴の小型化を図るために、メカニカルカムに代えて前群と後群のレンズ群をそれぞれ別個のモータで駆動することが提案されている。例えば、特許文献１には、前群レンズと後群レンズからなるズームレンズにおいて、前群レンズ駆動用モータと後群レンズ駆動用モータを有し、電源電圧が所定電圧以上ある場合に、両方のモータを同時に駆動することによりズーム動作を行うズームレンズ装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−３２４２４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されたズームレンズ装置のように、レンズ群ごとに別個のモータで駆動することにより、メカニカルカムを省略できることから、ズームレンズ装置の小型化を図ることができる。しかしながら、このズームレンズ装置で動画撮影を行うと、以下のような問題が発生する。
【０００５】
すなわち、特許文献１に開示されたズームレンズにおいては、各レンズ群を最終的に目標となる光学的ズーム位置に位置させるように個々に駆動するので、目標位置までの各レンズ群の移動中は光学的に撮影画角・焦点距離特性を維持し、ピントの合うような関係となるように考慮されていない。このため、動画撮影中にズーム操作を行うと、ズーム動作による撮影画角の変化が不安定となり、動画としての画質が劣化してしまうおそれがある。
【０００６】
本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、複数のズームレンズ群をそれぞれ個別のアクチュエータによって駆動してズーム動作を行う構成において、動画撮影中のズーム動作による画質の劣化を防止することが可能なズーム機能を有する光学機器および撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため第１の発明に係わる光学機器は、光学的にズームを行うために光軸方向に移動可能な第１、第２のレンズ群を有する光学機器において、上記第１のレンズ群を第１のアクチュエータによって移動する第１の駆動部と、上記第１の駆動部の第１のアクチュエータと異なる第２のアクチュエータによって上記第２のレンズ群を移動する第２の駆動部と、上記光学機器の所定の焦点距離に対応する上記第１のレンズ群の位置と上記第２のレンズ群の位置情報を記憶するとともに、所定の焦点距離に対応する上記第１のレンズ群の移動速度と上記第２のレンズ群の移動速度に関する情報を記憶する記憶部と、上記第１のレンズ群の位置を検出する第１レンズ群位置検出部と、上記第１のレンズ群の位置と上記記憶部に記憶された上記第１のレンズ群の移動速度と上記第２のレンズ群の移動速度に関する情報とに基づき、上記第１のレンズ群の移動速度と上記第２のレンズ群の移動速度を同期させるためのそれぞれの移動速度である上記第１のレンズ群の第１の同期速度と上記第２のレンズ群の第２の同期速度を算出し、上記第１のレンズ群の位置と上記記憶部に記憶された上記第１のレンズ群の位置情報と上記第２のレンズ群の位置情報とに関する情報とに基づき、上記第１のレンズ群の第１の目標位置と上記第２のレンズ群の第２の目標位置を算出し、上記第１のレンズ群を上記第１の同期速度で上記第１の目標位置へ、上記第２レンズ群を上記第２の同期速度で上記第２の目標位置へそれぞれ移動するように上記第１の駆動部と上記第２の駆動部を制御する制御部と、を具備する。
【０００８】
第２の発明に係わる光学機器は、上記第１の発明において、上記光学機器の光学的なズームによる焦点距離の可変範囲は、複数の領域に分割されており、上記制御部は、上記複数の領域の各領域の両端の位置にて、上記記憶部に記憶された所定の焦点距離に対応する上記第１のレンズ群の位置と上記第２のレンズ群の位置情報に基づいて、上記第１のレンズ群の位置と上記第２のレンズ群の位置を制御するとともに、上記複数の領域の各領域の両端にて、上記記憶部に記憶された所定の焦点距離に対応する上記第１のレンズ群の移動速度と上記第２のレンズ群の移動速度に関する情報に基づいて上記第１のレンズ群の移動速度と上記第２のレンズ群の移動速度を同期させて上記第１のレンズ群と上記第２のレンズ群を移動させるように上記第１の駆動部と上記第２の駆動部を制御する。
第３の発明に係わる光学機器は、上記第１の発明において、上記記憶部は、さらに上記第１のレンズ群の移動の加速動作を行う際の加減速パラメータ情報を記憶しており、上記制御部は、上記第１のレンズ群に関する上記加減速パラメータ情報と、所定の焦点距離に対応する上記第１のレンズ群の移動速度と、上記第１のレンズ群の起動時の初期位置とに基づいて、上記加減速パラメータ情報に基づく加減速駆動から所定の焦点距離に対応する移動速度に基づく第１の同期速度による駆動に、上記第１のレンズ群の移動を切り換える切換目標位置を算出し、起動時の初期位置から上記切換目標位置までの間では上記加減速パラメータ情報に基づく移動速度で第１のレンズ群を移動するように第１の駆動部を制御する。
【０００９】
第４の発明に係わる光学機器は、上記第３の発明において、上記制御部は、上記切換目標位置に対応する上記第２のレンズ群の位置と上記所定の焦点距離に対応する上記第１のレンズ群の移動速度と上記第２のレンズ群の移動速度に関する情報とに基づいて、上記切換目標位置に対応する第２のレンズ群の位置での第２の同期速度を算出し、上記第１のレンズ群の起動時の初期位置から上記切換目標位置までの間の第１のレンズ群の移動時間を算出し、上記第２のレンズ群の第２の同期速度と上記第１のレンズ群の移動時間に基づいて上記第２のレンズ群の移動速度を算出し、該移動速度にて上記第２のレンズ群を移動するように上記第２の駆動部を制御する。
第５の発明に係わる光学機器は、上記第４の発明において、上記記憶部は、上記所定の焦点距離に対応する第１のレンズ群の移動速度を複数個、記憶しており、上記制御部は、上記複数の所定の焦点距離に対応する第１のレンズ群の移動速度のうちから１個を選択し、選択した所定の焦点距離に対応する第１のレンズ群の移動速度に基づいて第１のレンズ群を移動するように上記第１の駆動部を制御する。
【００１０】
第６の発明に係わる光学機器は、上記第１の発明において、上記記憶部は、さらに上記第１のレンズ群の移動の減速動作と上記第２のレンズ群の移動の減速動作を行う際の加減速パラメータ情報を記憶しており、上記制御部は、上記第１のレンズ群の現在位置と上記加減速パラメータ情報に基づいて上記第１のレンズ群の停止目標位置を算出し、上記第１のレンズ群の停止目標位置と上記所定の焦点距離に対応する上記第１のレンズ群の位置と上記第２のレンズ群の位置情報に基づいて上記第２のレンズ群の停止目標位置を求め、上記第１のレンズ群の停止目標位置と上記加減速パラメータ情報に基づいて、上記第１のレンズ群を移動するように上記第１の駆動部を制御し、上記第２のレンズ群の停止目標位置と上記加減速パラメータ情報に基づいて、上記第２のレンズ群を移動するように上記第２の駆動部を制御する。
【００１１】
第７の発明に係わる光学機器は、上記第１の発明において、上記記憶部は、さらに上記第１のレンズ群と上記第２のレンズ群の移動の速度変更動作を行う際に使用する速度変更パラメータ情報を記憶しており、上記制御部は、上記第１のレンズ群と上記第２のレンズ群の移動の速度変更動作を行う際に、上記記憶部に記憶された上記速度変更パラメータ情報と上記第１のレンズ群の移動速度とに基づいて上記第１のレンズ群の変更移動速度を算出し、上記記憶部に記憶された速度変更パラメータ情報と上記第２のレンズ群の移動速度とに基づいて上記第２のレンズ群の変更移動速度を算出し、上記第１のレンズ群と上記第２のレンズ群の速度変更動作時の変更移動速度に基づいて上記第１のレンズ群と上記第２のレンズ群を移動するように上記第１の駆動部と上記第２の駆動部を制御する。
第８の発明に係わる光学機器は、上記第７の発明において、上記制御部は、上記記憶部に記憶された速度変更パラメータ情報に基づいて速度変更係数を設定し、上記第１のレンズ群の移動速度と上記第２のレンズ群の移動速度とに同一の速度変更係数を乗算して速度変更時の上記第１のレンズ群の移動速度と上記第２のレンズ群の移動速度を算出する。
第９の発明に係わる光学機器は、上記第７の発明において、さらに、操作によりズーム駆動速度を指示するズーム速度変更操作部を有し、上記制御部は、上記速度変更操作部の出力に基づいて上記速度変更動作を行う。
【００１２】
第１０の発明に係わる光学機器は、上記第１の発明において、上記第２のレンズ群の位置が所定の範囲内に含まれるか否かを判定する判定部を有し、上記制御部は、上記判定部が上記第２のレンズ群の位置が所定の範囲内に含まれると判定した場合には、上記記憶部に記憶された所定の焦点距離に対応する上記第１のレンズ群の移動速度と上記第２のレンズ群の移動速度に関する情報に基づき上記第１のレンズ群の移動速度と上記第２のレンズ群の移動速度を同期させて上記第１のレンズ群と上記第２のレンズ群の移動を制御する処理を停止し、上記記憶部に記憶された上記第１のレンズ群と上記第２のレンズ群の所定の焦点距離に対応する位置情報に基づいて上記第２のレンズ群を移動するように上記第２の駆動部を制御する。
第１１の発明に係わる光学機器は、上記第１０の発明において、上記記憶部は、上記所定の範囲内を示す情報を記憶している。
第１２の発明に係わる光学機器は、上記第１０の発明において、上記記憶部は、上記所定の範囲内を示す情報を上記第２のレンズ群の移動方向に応じて複数記憶しており、上記判定部は、上記第２のレンズ群に移動方向に応じて、上記所定の範囲内を示す情報を選択して判定する。
【００１３】
第１３の発明に係わる撮像装置は、光学的にズームを行うために光軸方向に移動可能な第１、第２のレンズ群を有する光学系を介して被写体像を撮像素子に結像させて画像データを取得する撮像装置において、上記第１のレンズ群を第１のアクチュエータによって移動する第１の駆動部と、上記第１の駆動部の第１のアクチュエータと異なる第２のアクチュエータによって上記第２のレンズ群を移動する第２の駆動部と、上記撮像装置の所定の焦点距離に対応する上記第１のレンズ群の位置と上記第２のレンズ群の位置情報を記憶するとともに、所定の焦点距離に対応する上記第１のレンズ群の移動速度と上記第２のレンズ群の移動速度に関する情報を記憶する記憶部と、上記第１のレンズ群の位置を検出する第１レンズ群位置検出部と、上記第１のレンズ群の位置と上記記憶部に記憶された上記第１のレンズ群の移動速度と上記第２のレンズ群の移動速度に関する情報とに基づき、上記第１のレンズ群の移動速度と上記第２のレンズ群の移動速度を同期させるためのそれぞれの移動速度である上記第１のレンズ群の第１の同期速度と上記第２のレンズ群の第２の同期速度を算出し、上記第１のレンズ群の位置と上記記憶部に記憶された上記第１のレンズ群の位置情報と上記第２のレンズ群の位置情報とに関する情報とに基づき、上記第１のレンズ群の第１の目標位置と上記第２のレンズ群の第２の目標位置を算出し、上記第１のレンズ群を上記第１の同期速度で上記第１の目標位置へ、上記第２レンズ群を上記第２の同期速度で上記第２の目標位置へそれぞれ移動するように上記第１の駆動部と上記第２の駆動部を制御する制御部と、を具備する。
【００１４】
第１４の発明に係わる撮像装置は、上記第１３の発明において、上記光学系の光学的なズームによる焦点距離の可変範囲は、複数の領域に分割されており、上記制御部は、上記複数の領域の各領域の両端の位置にて、上記記憶部に記憶された所定の焦点距離に対応する上記第１のレンズ群の位置と上記第２のレンズ群の位置情報に基づいて、上記第１のレンズ群の位置と上記第２のレンズ群の位置を制御するとともに、上記複数の領域の各領域の両端にて、上記記憶部に記憶された所定の焦点距離に対応する上記第１のレンズ群の移動速度と上記第２のレンズ群の移動速度に関する情報に基づいて上記第１のレンズ群の移動速度と上記第２のレンズ群の移動速度を同期させて上記第１のレンズ群と上記第２のレンズ群を移動させるように上記第１の駆動部と上記第２の駆動部を制御する。
第１５の発明に係わる光学機器は、上記第１３の発明において、上記記憶部は、さらに上記第１のレンズ群の移動の加速動作を行う際の加減速パラメータ情報を記憶しており、上記制御部は、上記第１のレンズ群に関する上記加減速パラメータ情報と、所定の焦点距離に対応する上記第１のレンズ群の移動速度と、上記第１のレンズ群の起動時の初期位置とに基づいて、上記加減速パラメータ情報に基づく加減速駆動から所定の焦点距離に対応する移動速度に基づく第１の同期速度による駆動に、上記第１のレンズ群の移動を切り換える切換目標位置を算出し、起動時の初期位置から上記切換目標位置までの間では上記加減速パラメータ情報に基づく移動速度で第１のレンズ群を移動するように第１の駆動部を制御する。
【００１５】
第１６の発明に係わる撮像装置は、上記第１５の発明において、上記制御部は、上記切換目標位置に対応する上記第２のレンズ群の位置と上記所定の焦点距離に対応する上記第１のレンズ群の移動速度と上記第２のレンズ群の移動速度に関する情報とに基づいて、上記切換目標位置に対応する第２のレンズ群の位置での第２の同期速度を算出し、上記第１のレンズ群の起動時の初期位置から上記切換目標位置までの間の第１のレンズ群の移動時間を算出し、 上記第２のレンズ群の第２の同期速度と上記第１のレンズ群の移動時間に基づいて上記第２のレンズ群の移動速度を算出し、該移動速度にて上記第２のレンズ群を移動するように上記第２の駆動部を制御する。
第１７の発明に係わる光学機器は、上記第１５の発明において、上記記憶部は、上記所定の焦点距離に対応する第１のレンズ群の移動速度を複数個、記憶しており、上記制御部は、上記複数の所定の焦点距離に対応する第１のレンズ群の移動速度のうちから１個を選択し、選択した所定の焦点距離に対応する第１のレンズ群の移動速度に基づいて第１のレンズ群を移動するように上記第１の駆動部を制御する。
第１８の発明に係わる光学機器は、上記第１３の発明において、上記記憶部は、さらに上記第１のレンズ群の移動の減速動作と上記第２のレンズ群の移動の減速動作を行う際の加減速パラメータ情報を記憶しており、 上記制御部は、上記第１のレンズ群の現在位置と上記加減速パラメータ情報に基づいて上記第１のレンズ群の停止目標位置を算出し、上記第１のレンズ群の停止目標位置と上記所定の焦点距離に対応する上記第１のレンズ群の位置と上記第２のレンズ群の位置情報に基づいて上記第２のレンズ群の停止目標位置を求め、 上記第１のレンズ群の停止目標位置と上記加減速パラメータ情報に基づいて、上記第１のレンズ群を移動するように上記第１の駆動部を制御し、上記第２のレンズ群の停止目標位置と上記加減速パラメータ情報に基づいて、上記第２のレンズ群を移動するように上記第２の駆動部を制御する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、複数のズームレンズ群をそれぞれ個別のアクチュエータによって駆動してズーム動作を行う構成において、第１及び第２のレンズ群の速度を同期させて移動させることから、動画撮影中のズーム動作による画質の劣化を防止することが可能なズーム機能を有する光学機器および撮像装置を提供することができる。
【００１７】
また、第２、第１４の発明によれば、複数の領域に分割し、領域毎に最適にとなるように制御を行うことができる。
【００１８】
また、第３、１５の発明によれば、加減速動作を行う際の加減速パラメータを記憶しておき、このパラメータに沿って移動速度の制御を行うことから、第１及び第２のレンズ群の位置関係を適切に維持し、画質の劣化を防止することができる。第４、５、１６、１７の発明によれば、起動駆動から定速駆動に切換えを行うようにしており、ズーム駆動開始時の駆動の切換えを滑らかに行うことができる。第６の発明によれば、起動時加速制御にあたって第２のレンズ群の制御にあたって第１のレンズ群の移動に応じた制御を行うことができる。
【００１９】
また、第６、１８の発明によれば、加減速係数を用いることから、レンズ群の制御のための記憶容量を小さくすることができる。第７、８、９の発明によれば、速度変更パラメータ情報を用いることから、レンズ群の制御のための記憶容量を小さくすることができる。第１０、１１、１２の発明によれば、第２のレンズ群の移動速度が所定速度より小さい場合に間欠駆動を行うので、所定速度以下となる場合であっても、画質の劣化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る交換レンズの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る交換レンズの機能ブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る交換レンズの第１のズーム群の構成を示す断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る交換レンズの第２のズーム群の構成を示す断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る交換レンズのリニアエンコーダであって、図５（ａ）はリニアエンコーダの電気的構成を示す図であり、図５（ｂ）はリニアエンコーダの出力特性を示すグラフである。
【図６】本発明の一実施形態に係る交換レンズのズーム機能切換部材の操作状態を説明する図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る交換レンズのズーム機能切換部材の光軸方向における摺動位置の検出機構を説明する図であり、図７（ａ）はエンコーダの電気的接続を示すブロック図であり、図７（ｂ）はグレイコード式エンコーダの構成を示す平面図であり、図７（ｃ）はエンコーダの各入出力の機能を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る交換レンズのズーム群の駆動軌跡を示すグラフであり、図８（ａ）は第１のズーム群（３Ｇ）と第２のズーム群のエンコーダ位置とパルス位置の関係を示すグラフであり、図８（ｂ）は第１のズーム群（３Ｇ）と第２のズーム群のエンコーダ位置と速度の関係を示すグラフであり、図８（ｃ）は第１のズーム群（３Ｇ）と第２のズーム群のエンコーダ位置と第１のズーム群（３Ｇ）と第２のズーム群の位置の関係を示すグラフである。
【図９】本発明の一実施形態に係る交換レンズの第１のズーム群（３Ｇ）と第２のズーム群（４Ｇ）に間に設けられたバネを説明する図であり、図９（ａ）は第１のズーム群と第２のズーム群とバネの配置を示す模式図であり、図９（ｂ）は３Ｇと４Ｇの分割エリアを示す図であり、図９（ｃ）は分割エリアの境界を示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る交換レンズにおいて、電動ズーム（ＥＺ）モード時のステッピングモータの加減カーブを示すグラフであり、図１０（ａ）はＥＺ＿加速カーブを示すグラフであり、図１０（ｂ）はＥＺ＿減速カーブを示すグラフである。
【図１１】本発明の一実施形態に係る交換レンズにおいて、温度−電圧の関係を示す図であり、図１１（ａ）は第１のズーム群（３Ｇ）の速度−エリア−電圧の関係を示す図であり、図１１（ｂ）は第２のズーム群（４Ｇ）の速度−エリア−電圧の関係を示す図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係る交換レンズにおいて、電動ズーム（ＥＺ）の第１のズーム群のエリアや速度ギアが変更した際のステッピングモータの電圧の切換えを説明する図である。
【図１３】本発明の一実施形態に係る交換レンズのアルゴリズムにおいて使用する種々のパラメータの内容を示す図であり、図１３（ａ）はＥＺ速度係数、図１３（ｂ）はＥＺ速度変更係数、図１３（ｃ）はＬＥＺ釦（ズーム環速度）とＥＺ速度係数の対応関係、図１３（ｄ）はＥＺ速度係数と温度電圧の対応関係を示す図である。
【図１４】本発明の一実施形態に係る交換レンズのアルゴリズムにおいて使用する速度変更可能判断Ｅｄｉｖを示す図である。
【図１５】本発明の一実施形態に係る交換レンズにおいて、カメラ本体側から電動ズームを指示するＢＥＺモードを説明する図であり、図１５（ａ）は交換レンズとカメラ本体のブロック図であり、図１５（ｂ）はＢＥＺ設定とＥＺ速度係数の対応関係を示す図であり、図１５（ｃ）はＢＥＺ釦強度を示す図である。
【図１６】本発明の一実施形態に係る交換レンズにおいて、モードの切換え遷移図である。
【図１７】本発明の一実施形態に係る交換レンズにおいて、電動ズーム（ＥＺ）の遷移図である。
【図１８】本発明の一実施形態に係る交換レンズにおいて、電動ズーム（ＥＺ）のズーミング起動時における起動時の目標Ｐｌｓの設定の一例を示すグラフである。
【図１９】本発明の一実施形態に係る交換レンズにおいて、電動ズーム（ＥＺ）の起動時おける第１のズーム群（３Ｇ）と第２のズーム群（４Ｇ）の軌跡の概要を示すグラフである。
【図２０】本発明の一実施形態に係る交換レンズにおいて、電動ズーム（ＥＺ）の第１のズーム群（３Ｇ）の起動を説明する図である。
【図２１】本発明の一実施形態に係る交換レンズにおいて、電動ズーム（ＥＺ）の第２のズーム群（４Ｇ）の起動を説明する図である。
【図２２】本発明の一実施形態に係る交換レンズにおいて、電動ズーム（ＥＺ）の定速駆動時における第１のズーム群（３Ｇ）と第２のズーム群（４Ｇ）の軌跡の概要を示すグラフである。
【図２３】本発明の一実施形態に係る交換レンズにおいて、電動ズーム（ＥＺ）の減速時の動作を説明する図であって、図２３（ａ）は第１のズーム群（３Ｇ）と第２のズーム群（４Ｇ）の軌跡の概要を示すグラフであり、図２３（ｂ）は第１のズーム群（３Ｇ）の軌跡を示すグラフであり、図２３（ｃ）はワイド端およびテレ端における減速開始位置を示す図である。
【図２４】本発明の一実施形態に係る交換レンズにおいて、電動ズーム（ＥＺ）の間欠駆動時における動作を説明する図であって、図２４（ａ）は間欠駆動時の励磁動作を示す図であり、図２４（ｂ）は間欠動作から非間欠動作に移行する場合の動作を示し、図２４（ｃ）は非間欠動作から間欠動作に移行する場合の動作を示す図である。
【図２５】本発明の一実施形態における交換レンズにおいて、電動ズーム（ＥＺ）の速度切換時の第１のズーム群（３Ｇ）と第２のズーム群（４Ｇ）の軌跡の概要を示すグラフである。
【図２６】本発明の一実施形態における交換レンズにおいて、電動ズーム（ＥＺ）の速度切換時の第１のズーム群（３Ｇ）の動作を示す図であって、図２６（ａ）は第１のズーム群（３Ｇ）の概要を示すグラフであり、図２６（ｂ）は３Ｇ位置、３Ｇ速度の関係を示す図である。
【図２７】本発明の一実施形態における交換レンズにおいて、電動ズーム（ＥＺ）の速度切換時のＥＺ速度変更係数による係数切換を示すグラフである。
【図２８】本発明の一実施形態における交換レンズにおいて、モード処理の動作を示すフローチャートである。
【図２９】本発明の一実施形態における交換レンズにおいて、電動ズーム処理の動作を示すフローチャートである。
【図３０】本発明の一実施形態における交換レンズにおいて、ＥＺ速度検出の動作を示すフローチャートである。
【図３１】本発明の一実施形態における交換レンズにおいて、ＥＺ駆動の動作を示すフローチャートである。
【図３２】本発明の一実施形態における交換レンズにおいて、起動／加速の動作を示すフローチャートである。
【図３３】本発明の一実施形態における交換レンズにおいて、３Ｇ起動プロファイルの動作を示すフローチャートである。
【図３４】本発明の一実施形態における交換レンズにおいて、４Ｇ起動プロファイルの動作を示すフローチャートである。
【図３５】本発明の一実施形態における交換レンズにおいて、３Ｇ／４Ｇ起動駆動の動作を示すフローチャートである。
【図３６】本発明の一実施形態における交換レンズにおいて、定速（同期駆動）の動作を示すフローチャートである。
【図３７】本発明の一実施形態における交換レンズにおいて、減速の動作を示すフローチャートである。
【図３８】本発明の一実施形態における交換レンズにおいて、ＥＺ速度変更の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面に従って本発明を適用した交換レンズを用いて好ましい実施形態について説明する。本発明の好ましい一実施形態に係わる交換レンズは、デジタルカメラのカメラ本体に装着可能であり、このカメラ本体は、撮像部を有し、この撮像部によって被写体像を画像データに変換し、この変換された画像データに基づいて、ライブビュー表示や撮影を行う。カメラ本体および交換レンズ間は、通信が可能であり、交換レンズはカメラ本体からの指令に応じて動作すると共に、交換レンズの状態はカメラ本体に送信される。また、交換レンズには、第１及び第２のズーム群と各ズーム群ごとにアクチュエータが配置され、これらのズームレンズ群の位置を移動させることにより、焦点距離を調節することができる。
【００２２】
図１は、交換レンズ１００の構成を示すブロック図であり、図２は交換レンズ１００内の機能ブロック図である。交換レンズ１００は、カメラ本体２００に着脱自在である。交換レンズ１００内には、撮影光学系として、第１のレンズ群（１Ｇ）１０１、フォーカスレンズ群（２Ｇ）１０３、第１のズーム群（３Ｇ）１０５、第２のズーム群（４Ｇ）１０７、第３のレンズ群（５Ｇ）１０９の計５群のレンズ群が、同一光軸上に沿って配置されている。なお、各レンズ群は単体のレンズで構成するようにしてもよい。第１のレンズ群１０１および第５のレンズ群１０９は、固定のレンズ群である。
【００２３】
撮影光学系の内の第２群（２Ｇ）を構成するフォーカスレンズ群１０３は、ピント合わせ用のレンズ群であり、フォーカスレンズ駆動機構（２Ｇ）１１１によって光軸方向に移動可能である。フォーカスレンズ駆動機構１１１内には、ステッピングモータ等のアクチュエータ１５９およびフォーカスレンズ用ドライバ１５７が設けられており（図２参照）、制御部１３１からの制御信号に従って、フォーカスレンズ１０３の駆動を行う。フォーカスレンズ基準位置検出部１２５は、フォーカスレンズ群１０３の基準位置からの位置を検出するフォーカス位置検出センサ１６１を有し（図２参照）、検出結果を制御部１３１に出力する。したがって、制御部１３１は、フォーカスレンズ群１０３の駆動位置をフォーカスレンズ基準位置検出部１２５によって検出した基準位置からの相対位置をステッピングモータの駆動パルスに基づいて算出しながら、フォーカスレンズ駆動機構１１１によってフォーカスレンズ群１０３の駆動制御を行う。
【００２４】
また、ＭＦリング１４１は、マニュアルフォーカス用の回転操作部材であり、交換レンズ１００の外周に回転自在に設けられている。ＭＦ用位置検出部１５３（図２参照）は、ＭＦリング１４１の回転方向および回転量を検出し、制御部１３１に検出結果を出力する。ユーザがＭＦリング１４１を操作すると、ＭＦ用位置検出部１５３によって検出された回転方向および回転量に応じて、制御部１３１は、フォーカスレンズ駆動機構１１１内のフォーカスレンズアクチュエータ１５９によって、フォーカスレンズ群１０３を光軸方向に沿って前後に電動で移動させる。
【００２５】
撮影光学系の内の第３群（３Ｇ）を構成する第１のズーム群１０５、および第４群（４Ｇ）を構成する第２のズーム群１０７によってズーム光学系が構成される（以下、ズームをＺＭと称す場合がある）。第１のズーム群１０５と第２のズーム群１０７は、それぞれ、別個に駆動されるが、両者の間にはバネが設けられており、このバネによって互いに引き合っている。このバネについては、図９を用いて後述する。
【００２６】
第１および第２のズーム群１０５、１０７は、ズーム機能切換操作部材１４３による光軸方向への摺動操作によって、マクロ、電動ズーム（ＥＺ）、メカマニュアルズーム（ＭＺ）の３つのモードに切り換えられる。マクロモードは、近接撮影に適したモードである。電動ズームモードはズーム機能切換操作部材１４３の回転操作に応じた駆動速度で、ステッピングモータ等のアクチュエータによってズーミング動作を行うモードである。メカマニュアルズームモードは、ズーム機能切換操作部材１４３の回動操作に応じて、手動でズーミング動作を行うモードである。なお、ズーム機能切換操作部材１４３によるモードの切換位置については、図６を用いて後述する。
【００２７】
第１のズーム群１０５（３Ｇ）は、第１のＺＭ群駆動メカ機構１１３または第１のＺＭ群駆動部１１５によって光軸方向に移動する。第１のＺＭ群駆動メカ機構１１３は、メカマニュアルズームモードの設定時にユーザのマニュアル操作によって第１のズーム群１０５を光軸方向に移動させ、第１のＺＭ群駆動部１１５は、電動ズームモード設定時にアクチュエータによって第１のズーム群１０５を光軸方向に移動させる。
【００２８】
第１のＺＭ群駆動部１１５は、ズーム用ドライバ１７３と３Ｇ用アクチュエータ１７５（図２参照）を有している。３Ｇ用アクチュエータとしては、ステッピングモータを使用し、マイクロステップ駆動で細かい制御を行う。なお、本実施形態においては、ステッピングモータを採用するが、ステッピングモータ以外にも、ＤＣモータ等、他の駆動源を採用してもよい。
【００２９】
ユーザがズーム機能切換操作部材１４３を光軸方向に移動操作してメカマニュアルズームに切換えると、ズーム機能切換操作部材１４３はマニュアルズーム環として機能する。このとき、ズーム機能切換操作部材１４３の回転方向および回転量に応じて、第１のＺＭ群駆動メカ機構１１３は第１のズーム群１０５を光軸方向に移動させる。
【００３０】
また、ユーザがズーム機能切換操作部材１４３を光軸方向に移動操作して電動ズームに切換えると、ズーム機能切換操作部材１４３は電動ズーム環として機能する。このとき、第１のＺＭ群駆動部１１５は、ズーム機能切換操作部材１４３の回転方向に応じて、第１のＺＭ群駆動部１１５内のアクチュエータの駆動力によって、第１のズーム群１０５を無限側または至近側に移動させる。このとき、ズーム機能切換操作部材１４３の回転量（回転角）に応じたズーミング速度で駆動する。ズーム機能操作部材１４３による第１のＺＭ群駆動メカ機構１１３および第１のＺＭ群駆動部１１５の切り換えについては、図３を用いて後述する。
【００３１】
第１のＺＭ群絶対位置検出部１２７は、３Ｇ絶対位置検出用センサ１７７としてリニアエンコーダを有しており、このリニアエンコーダによって第１のズーム群１０５の絶対位置を検出する。第１のＺＭ群絶対位置検出部１２７（３Ｇ絶対位置検出用センサ１７７）による検出結果は、制御部１３１に出力される。リニアエンコーダについて、図５を用いて後述する。
【００３２】
ズーム光学系を構成する第２のズーム群（４Ｇ）１０７は、第２の群駆動部１１７によって光軸方向に移動する。第２の群駆動部１１７は、ズーム用ドライバ１７３と４Ｇ用アクチュエータ１７９を有している（図２参照）。第２のズーム群１０７は、第１のズーム群１０５の位置に対応した位置へ追従動作を行う。すなわち、第１のＺＭ群絶対位置検出部１２７によって検出された第１のズーム群の位置に応じて、ねらいの撮影画角・焦点距離特性を有し、かつピントの合った画像が得られるように４Ｇ用アクチュエータ１７９によって第２のズーム群１０７の位置を移動させる。各モード時のズーム群の挙動は、図１８ないし図２７を用いて後述する。メカマニュアルズームモードが設定された場合には、第１のズーム群１０５はユーザによって手動で駆動されるが、第２のズーム群１０７はメカマニュアルズームモードが設定されている場合であっても、第１のズーム群１０５の位置に応じて電動駆動される。
【００３３】
なお、第２の群駆動部１１７内の４Ｇ用アクチュエータ１７９としては、第１のＺＭ群駆動部１１５と同様に、本実施形態においては、ステッピングモータを採用するが、ステッピングモータ以外にも、ＤＣモータ等、他の駆動源を採用してもよい。また、本実施形態においては、ズーム用ドライバ１７３は、第１のＺＭ群駆動部１１５と第２の群駆動部１１７におけるドライバ回路を兼用しているが、第１のＺＭ群駆動部１１５と第２の群駆動部１１７のそれぞれに専用のドライバ回路を設けてもよい。
【００３４】
第２のズーム群基準位置検出部１２９は、第２のズーム群１０７の基準位置を検出し、制御部１３１に出力する。すなわち、第２のＺＭ群基準位置検出部１２９は、４Ｇ基準位置検出用センサ１８１フォトインタラプタ（ＰＩ）を使用し、基準位置を取得し、この基準位置から相対的な位置検出によって位置を管理する。ここで基準位置は、所定タイミングにおける位置であり、この位置からのＰＩのカウントによって相対位置を算出する。
【００３５】
第１のズーム群１０５の位置は、第１のＺＭ群絶対値検出部１２７によって絶対位置検出を行い、第２のレンズ群１０９の位置は、第２のＺＭ群基準位置検出部１２９によって相対位置検出するのは以下の理由による。ここで、絶対位置検出は、例えば絶対位置を把握していることを意味し、相対位置検出は、基準絶対位置に対して相対位置で位置を把握することを意味する。アクチュエータとしてステッピングモータを用いる場合には、ステッピングモータのステップ数によって、相対位置の管理を行うことが可能である。このため、メカ構造を簡単にすることができ、スペース的には、相対位置検出のほうが省スペースを図ることができ、かつコストも安くなる。
【００３６】
しかし、本実施形態においては、ズーム機能切換操作部材１４３の切換操作に伴い、第１のズーム群１０５と第２のズーム群１０７の駆動機構が切り換わり、メカマニュアルズームで動作させた場合、ステッピングモータの励磁位置がずれてしまう。また、メカマニュアルズームでは、外力で駆動させるので、ステッピングモータのパルスカウント数もずれてしまう。このため、相対位置検出を行おうとすると、ずれた位置を補正するために、ズーム機能切換毎にイニシャル駆動にて初期位置を検出する必要がある。このモード機能切換毎のイニシャル駆動は、イニシャル駆動時間の待ちが発生し、操作性を悪くしてしまう。
【００３７】
そこで、本実施形態においては、ズームレンズ群の一方を絶対位置検出することにより、イニシャル駆動を回避している。２つのズームレンズ群を共に絶対値検出とすると、スペースも必要となり、またコスト的にも高くなる。このため、一方を絶対位置検出、他方を相対位置検出とすることで、操作性、コスト、スペースを両立するようにしている。
【００３８】
絞り１２１は、撮影光学系の光路中に配置され、絞り駆動機構１２３によって絞り開口量の駆動制御がなされる。絞り駆動機構１２３は、絞りアクチュエータ１６５、絞り用ドライバ１６３、および絞り基準位置検出用センサ１６７から構成される（図２参照）。絞りアクチュエータ１６５は、ステッピングモータを使用し、マイクロステップ駆動で細かい制御を行う。絞り用ドライバ１６３は絞りアクチュエータの駆動回路である。絞り基準位置検出用センサ１６７は、絞りの基準位置を取得し、相対的な位置検出で位置を管理する。基準位置検出にはフォトインタラプタ（ＰＩ）を使用する。
【００３９】
ズーム機能切換操作部材１４３は、交換レンズ１００の外周に摺動自在かつ回動自在に設けられており、光軸方向の位置を前後に摺動することにより、マクロ、電動ズーム（ＥＺ）、メカマニュアルズーム（ＭＺ）の切換えを行う。ＥＺ⇔ＭＺ切換検出機構１６９は、ズーム機能切換操作部材１４３の摺動操作による切換え位置の検出を行い、制御部１３１に出力する（図２参照）。図１において、ズーム機能切換操作部材１４３を左右に摺動することにより、言い換えると被写体側とカメラ側の間で摺動することにより切換を行う。グレイコード式のエンコーダ等によって、摺動操作による切換位置の検出を行う。
【００４０】
ズーム機能切換操作部材１４３を光軸方向に摺動させメカマニュアルズームに切換えると、ズーム機能切換操作部材１４３を自由に回転させることができ、回転移動量に応じて、電気的制御を介することがなく、第１のズーム群を手動で駆動し、焦点距離を変更することができる。
【００４１】
一方、ズーム機能切換操作部材１４３を光軸方向に摺動させ電動ズームに切換えると、ズーム機能切換操作部材１４３は、メカ的な機構で所定の回転範囲のみで回転できる機構となっている。このとき、回転方向に動かすことにより、回転角（回転量）に応じた速度で電動ズームを行う。本実施形態においては回転角に応じて３段階の速度で駆動する。ＥＺ速度切換検出機構１７１（図２参照）は、電動ズーム時に、ズーム機能切換操作部材１４３の回転角度およびワイド／テレ方向の回転方向を検出し、検出結果を制御部１３１に出力する。本実施形態においては、ＥＺ速度切換検出機構１７１は、グレイコード式エンコーダを有しており、ズーム機能切換操作部材１４３の回転角をエンコードして制御部１３１に出力する。グレイコード式エンコーダについては、図７を用いて後述する。
【００４２】
ズーム機能切換操作部材１４３を光軸方向に摺動させマクロに切換えると、ズーム機能切換操作部材１４３は回転操作が禁止され、第１のズーム群１０５、第２のズーム群１０７は、記憶部１３３に記憶されている予め決められた位置に電気的に駆動される。この予め決められた位置はマクロ撮影に適した光学的位置とする。フォーカスレンズ群１０３も予め決められた位置に移動するようにしてもよい。
【００４３】
ズームロックＳＷ１４７は、交換レンズ１００の外周に配置されたメカ的なロック機構である。すなわち、ズーム機能切換操作部材１４３は、常に光軸方向に摺動自在としておくとユーザの意に反して、モードが切り換わってしまうおそれがある。そこで、ズームロックＳＷ１４７が操作されているときのみ、ズーム機能切換操作部材１４３が摺動し、マクロ、電動ズーム、およびメカマニュアルズームの切換操作を許容するようにしている。なお、本実施形態においては、モード切換の検出は、ズーム機能切換操作部材１４３の検出によって行っているが、ズームロックＳＷ１５５にて状態検出を行うようにしてもよい。
【００４４】
制御部１３１は、ＣＰＵを有しており、フォーカスレンズ基準位置検出部１２５、３Ｇ絶対位置検出用センサ１７７を含む第１のＺＭ群絶対位置検出部１２７、４Ｇ基準位置センサ１８１を含む第２のＺＭ群基準位置検出部１２９、電動Ｚ⇔手動Ｚ切換検出機構１６９、ＥＺ速度切換検出機構１７１等のセンサに接続されている。また、フォーカスレンズ用ドライバ１５７を含むフォーカスレンズ駆動機構１１１、絞りアクチュエータ１６５を含む絞り駆動機構１２３、３Ｇ用アクチュエータ１７５を含む第１のＺＭ群駆動部１１５、４Ｇ用アクチュエータ１７９を含む第２のＺＭ群駆動部１１７等に接続されている。制御部１３１は、記憶部１３３に記憶されたプログラムに従って、上述のセンサ等の検出結果に応じて、アクチュエータ等に制御命令を出力することにより、交換レンズ１００内の制御、例えば、ズーム制御、マニュアルフォーカス制御、オートフォーカス制御、絞り制御等の種々の制御を行う。
【００４５】
また、制御部１３１は、ズーム制御として、起動時駆動、定速駆動、減速駆動、駆動速度変更、間欠／非間欠駆動等の種々の制御を行う。また、ズーム制御の際には、制御部１３１は、第１のＺＭ群絶対位置検出部１２７によって検出された第１のズーム群１０５の位置に応じて、第２のズーム群１０７の位置を、第２のＺＭ群基準位置検出部１２９の検出出力に基づいて第２のズーム群駆動部１１７を制御し、ねらいの撮影画角・焦点距離特性を有し、かつピントの合った被写体像が得られるようにする。また、制御部１３１は、ボディ−ＩＦ１５１を介して、カメラ本体２００内の制御部と通信を行い、カメラ本体２００が出力した制御命令に従って交換レンズ１００内の制御を行う。
【００４６】
記憶部１３３は、フラッシュメモリ等の電気的に書き換え可能な不揮発性メモリであり、前述した制御部１３１を動作させるためのプログラムの他、第１のズーム群１０５の位置に応じた第２のズーム群１０７の位置関係を記憶する。また、後述するように図１１、図１３〜図１５等に示す各種パラメータも記憶している。
【００４７】
カメラ本体２００内であって、撮影光学系の光軸上には、撮像素子２０１が配置されている。撮影光学系によって形成された被写体像は撮像素子２０１によって画像信号に変換され、図示しない回路等によって、表示部にライブビュー表示され、また、記録媒体に画像データが記録される。
【００４８】
次に、図３を用いて、第１のズーム群１０５とその切換機構を説明する。交換レンズ１００の外周に回転自在かつ光軸方向に摺動自在に設けられたズーム機能切換操作部材１４３は、図３の紙面において左右方向に移動可能である。ズーム機能切換操作部材１４３の突起部１４３ａは、増速ギア３１１に固着されている。このため、ズーム機能切換操作部材１４３が光軸方向に沿って摺動すると、増速ギア３１１も光軸方向に沿って移動する。図３において、破線は電動ズーム時における位置を示し、実線はメカマニュアルズーム時における位置を示す。
【００４９】
増速ギア３１１は、モータ軸ギア３０９と噛合している。メカマニュアルズーム時には、ズーム機能切換操作部材１４３が交換レンズ１００の外周に沿って回動すると、増速ギア３１１も回動し、このため、モータ軸ギア３０９も回転する。このモータ軸ギア３０９は、モータ軸３０５によって軸支されており、モータ軸３０５はステッピングモータ１７５ａの回転軸と一体に構成されている。
【００５０】
モータ軸３０５の一部の表面には、ネジ３０５ａが設けてあり、このネジ３０５ａにレンズ支持部３０１が噛み合っている。レンズ支持部３０１は、中央付近において第１のズーム群１０５を保持しており、さらに他端側においてリニアエンコーダ１７７ａに接している。
【００５１】
このように構成されているため、ズーム機能操作部材１４３を、図３中において左側に摺動させると、メカマニュアルズームモードに切り換わる。メカマニュアルズーム時には、増速ギア３１１とズーム機能切換操作部材１４３がクラッチ式に連結される。ズーム機能切換操作部材１４３を回転操作すると、ステッピングモータ１７５ａのディテントトルクに打ち勝ちモータ軸ギア３０９を回転させ、これと一体のモータ軸３０５も回転し、第１のズーム群１０５が光軸方向に移動する。
【００５２】
ズーム機能操作部材１４３を、図３中において右側に摺動させると、電動ズームモードに切り換わる。電動ズーム時には、増速ギア３１１がモータ軸ギア３０９から退避し、ズーム機能操作部材１４３が回転操作しても、第１のズーム群１０５は移動しない。このときは、制御部１３１→ズーム用ドライバ１７３→３Ｇ用アクチュエータ１７５（ステッピングモータ１７５ａ）に指示が送られる。これによって、モータ軸３０５が回転し、第１のズーム群１０５が駆動される。
【００５３】
第１のＺＭ群絶対位置検出部１２７（３Ｇ絶対位置検出用センサ１７７）は、メカマニュアルズーム、電動ズーム、マクロ状態かによらず、常に第１のズーム群１０５の絶対位置を検出し、制御部１３１に出力する。３Ｇ絶対位置検出用センサ１７７は、本実施形態においては、リニアエンコーダ１７７ａを採用している。このリニアエンコーダ１７７ａについては、図５を用いて後述する。
【００５４】
次に、図４を用いて、第２のズーム群１０７とその駆動機構を説明する。第２のズーム群１０７の位置は、電動ズーム、メカマニュアルズーム、マクロモードのいずれに設定されているか否かにかかわらず、４Ｇ基準位置検出用センサ１８１としてのフォトインタラプタ（ＰＩ）により、基準の絶対位置を検出し、ステッピングモータによって相対的に位置を管理する。
【００５５】
ステッピングモータ１７９ａの回転軸は、モータ軸３２５と一体であり、モータ軸３２５はステッピングモータ１７９ａの回転軸と一体に構成されている。モータ軸３２５の一部の表面には、ネジ３２５ａが設けてあり、このネジ３２５ａにレンズ支持部３２１が噛み合っている。レンズ支持部３０１は、中央付近において第２のズーム群１０７を保持している。
【００５６】
このように構成されているため、メカマニュアルズーム時には、ステッピングモータ１７９ａにより第２のズーム群１０７は相対駆動する。外部からのマニュアル操作により第２のズーム群１０７が駆動することはない。制御部１３１が記憶部１３３を参照し、第１のズーム群１０５に対応した第２のズーム群１０７の位置に、電気的に追従駆動する。また、電動ズーム時には、ズーム機能切換操作部材１４３の回転方向によって与えられる速度指示に従って電気的駆動させる。電源投入時のイニシャル駆動により基準位置が分かっており、ステッピングモータ１７９ａのステップ数に基づく相対位置で、位置管理を行う。
【００５７】
次に、図３に示したリニアエンコーダ１７７ａについて、図５を用いて説明する。このリニアエンコーダ１７７ａは、第１のＺＭ群絶対位置検出部１２７を構成し、第１のズーム群１０５の絶対位置を検出する。リニアエンコーダ１７７ａは、図５（ａ）に示すように、抵抗スライダ式の電気部品であり、Ａ点（１７７ａＡ）は、電源Ｖｃｃに接続され、Ｂ点（１７７ａＢ）は、グランド（ＧＮＤ）に接続され、出力点１７７ａＯＵＴは、第１のズーム群１０５の位置に応じてメカ的にスライドする。出力点１７７ａＯＵＴの位置が変化すると、抵抗分割された出力電圧は図５（ｂ）に示すように変化する。リニアエンコーダ１７７ａの出力電圧は、ＡＤコンバータによってデジタルデータに変換され、制御部１３１に出力される。
【００５８】
次に、図６を用いて、電動ズーム時におけるズーム速度の設定の切り換えについて説明する。図６は、交換レンズ１００の外周を平面に展開した図である。交換レンズ１００の外周には、マニュアルフォーカス環として機能するＭＦリング１４１が交換レンズ１００の被写体側に配置され、ズーム環として機能するズーム機能切換操作部材１４３が交換レンズ１００のカメラ本体側に配置されている。
【００５９】
前述したように、ズーム機能切換操作部材１４３は、光軸方向（Ｚ方向ともいう）に摺動自在であり、Ｚ方向に摺動すると交換レンズ１００のモードが、被写体側からマクロ（Ｍａｃｒｏ）モード、電動ズーム（ＥＺ）モード、メカマニュアルズーム（ＭＺ）モードに順次、切り換わる。
【００６０】
電動ズームモードに設定されている際に、ズーム機能切換操作部材１４３を時計方向に回転すると（図６において右方向）、ワイド側にズーミングがなされ、一方、反時計方向（図６において左方向）、テレ側にズーミングがなされる。このときの中心位置からの回転量（回転角）に応じて、ズーミング速度を調節することができる。中心位置をニュートラル位置（ワイド側にもテレ側に駆動しない位置）とし、中心位置からの回転量を大きくすると高速となるようにする。図示の例では、３段階の速度変化とし、３速（高速）＞２速（中速）＞１速（低速）としている。
【００６１】
ズーム機能切換操作部材１４３の回転方向の回動角の検出は、ＥＺ速度切換検出機構１７１によって検出される。このＥＺ速度切換検出機構１７１は、図７に示すグレイコード式エンコーダを有する。ズーム機能切換操作部材１４３には、この操作部材の動作に連動する回転子が設けられており、回転子に設けられた切片３４１がエンコーダフレキ３４３のグレイコードパターン３４３ａ〜３４３ｄとの接触位置が変化することによって、ズーム機能切換操作部材１４３の回転方向における位置検出を行う。
【００６２】
エンコーダフレキ３４３の検出パターンは、図７（ｂ）に示すようなグレイコード式エンコーダとなっている。図７（ａ）に示す制御部１３１は、内部の設定でプルアップ接続されており、ＥＮＣＳＰＥＥＤ１〜３は、入力設定となっている。ＥＮＣＳＰＥＥＤ１〜３およびＥＮＣＳＰＥＥＤＣＯＭは、制御部１３１のＣＰＵのＩ／Ｏポートであり、これらのＩ／Ｏポートは、図７（ｃ）に示すように設定されている。
【００６３】
ズーム機能切換操作部材１４３の回動に伴い、図７中、左右方向に切片３４１が移動する。切片３４１がグレイコードエンコーダパターン３４３ａ〜３４３ｄに接触した位置ではＥＮＣＳＰＥＥＤＣＯＭと導通となり、制御部１３１にはＬ入力となる。一方、切片３４１が接触しない位置では、ＥＮＣＳＰＥＥＤＣＯＭと非導通となり、制御部１３１はプルアップ設定となっていることからＨ入力となる。制御部１３１のＥＮＣＳＰＥＥＤ１〜３の入力に応じて、ワイド側低速（１速）、ワイド側中速（２速）、ワイド側高速（３速）、ニュートラル位置、テレ側低速（１速）、テレ側中速（２速）、テレ側高速（３速）のいずれであるかを判定する。
【００６４】
次に、第１及び第２のズーム群１０５、１０７の駆動軌跡について、図８を用いて説明する。本実施形態においては、ズームの位置を表す仮想エンコーダの単位をＥｄｉｖと表わす。ワイド側を数値の小さい方としテレ側を数値の大きい方とし、図８に示す例では、ワイド側からテレ側までを１０２４分割している。Ｅｄｉｖは、焦点距離と対応しており、２５〜９９４Ｅｄｉｖまでが電動ズーム（ＥＺ）での使用範囲であり、０〜１０２３Ｅｄｉｖまでがメカマニュアルズーム（ＭＺ）を含めた使用範囲となっている。
【００６５】
２５Ｅｄｉｖの位置を第１のズーム群（３Ｇ）１０５に対して１００Ｐｌｓの位置、第２のズーム群１０７（４Ｇ）に対して１００Ｐｌｓの位置とし、この位置を基準位置としている。Ｐｌｓは、ステッピングモータ１７５ａ、１７９ａにおける１ステップの駆動量に対応する。各Ｅｄｉｖの位置に、第１のズーム群１０５および第２のズーム群１０７がそれぞれ対応する同期パルステーブルの位置にあれば、対応した焦点距離の光学性能が得られる関係となっている。記憶部１３３には、図８（ａ）に示すような、エンコーダ位置Ｅｄｉｖに対する第１のズーム群（３Ｇ）１０５と第２のズーム群（４Ｇ）１０７の同期パルステーブルが記憶されている。
【００６６】
第１のズーム群（３Ｇ）１０５と、第２のズーム群（４Ｇ）１０７を連続的に駆動させたとき、３Ｇおよび４Ｇの位置関係が、図８（ａ）に示すような同期パルス位置テーブルの関係を保って駆動したとき、対応する焦点距離の光学特性が得られる。また、その際に、各Ｅｄｉｖでの３Ｇ／４Ｇの駆動速度が、図８（ｂ）に示すような同期速度テーブルの関係を保って駆動したとき、画角変動が一定に保たれる。図８（ｂ）に示すような同期速度テーブルは、記憶部１３３に記憶されている。
【００６７】
なお、１Ｅｄｉｖの単位が持つ意味は、１Ｅｄｉｖ以内のＰｌｓ位置のずれは画質の劣化として確認できない最大のずれ量である。しかし、１Ｅｄｉｖ単位の定義はこれに限らず、例えば、１Ｅｄｉｖ＝１Ｐｌｓの関係でもよい。
【００６８】
図８（ａ）は、横軸をエンコーダ位置、縦軸を第１のズーム群（３Ｇ）と第２のズーム群（４Ｇ）のパルス位置とした図である。パルス位置は、ステッピングモータによるステップ数に対応する位置である。各Ｅｄｉｖにて、第１のズーム群（３Ｇ）１０５と第２のズーム群（４Ｇ）１０７のＰｌｓ位置が、縦軸に示す位置にあるときに、Ｅｄｉｖ位置での光学特性が得られる位置関係となっている。
【００６９】
電動ズームでのワイド端の位置を２５Ｅｄｉｖとし、その位置で、第１のズーム群（３Ｇ）１０５、第２のズーム群（４Ｇ）１０７の位置関係を調整し、その位置をそれぞれ３Ｇ、４Ｇの１００Ｐｌｓの位置として、基準位置にしている。本実施形態における交換レンズ１００では、ワイド端の位置を調整で求め、そこからテレ側の位置を相対Ｐｌｓ位置で設計保証するようにしている。しかし、これに限らず、テレ側（例えば、９９４Ｅｄｉｖ）や中間Ｅｄｉｖ位置で第１のズーム群（３Ｇ）１０５のＰｌｓ位置に対し第２のズーム群（４Ｇ）１０７の位置を調整し、両端の調整位置からパルス位置を補間して、３Ｇと４Ｇの光学位置を保証してもよい。
【００７０】
図８（ｂ）は、横軸をエンコーダ位置Ｅｄｉｖ、縦軸を第１のズーム群（３Ｇ）１０５と第２のズーム群（４Ｇ）１０７の速度としたグラフである。各Ｅｄｉｖ位置にて、３Ｇ、４Ｇの駆動速度が縦軸に示す速度で駆動する時、各Ｅｄｉｖ間での画角変化は一定となっている（画角変動一定速度）。動画撮影等、連続した画像の記録の際に、画角変動一定速度で駆動すれば、滑らかな焦点距離変化の画像を得ることができる。
【００７１】
また、図８（ｂ）に示すように、間欠駆動領域と非間欠駆動領域が設けられており、間欠駆動領域では間欠駆動がなされ、また非間欠駆動領域では非間欠駆動がなされる。非間欠駆動では、各Ｅｄｉｖ位置での位置変化に対して、３Ｇと４Ｇを同期位置で駆動し、その時の駆動速度を同期速度となるように駆動する。これにより、画角変動一定の光学特性が得られた状態で焦点距離が変化する。
【００７２】
３Ｇと４Ｇは、光学的な感度が異なる。このため、あるＥｄｉｖ位置で画角変動が一定となるように駆動するために、１Ｅｄｉｖ区間での４Ｇ駆動量が１Ｐｌｓ以下となる領域がある。ステッピングモータによる駆動では、１Ｐｌｓ未満での駆動ができない。マイクロステップ駆動の分割数を上げて、１Ｐｌｓ未満とならないようなＰｌｓ感度を持たせる方法もある。しかし、駆動するＰｌｓ数が膨大となったり、１Ｅｄｉｖの定義に対して細かいＰｌｓ数をもたせても、管理が煩雑になるだけである。
【００７３】
そこで、本実施形態においては、駆動量が１Ｐｌｓ以下となる領域や、極端に遅い速度となる領域では、間欠駆動を行うようにしている。間欠駆動では、各Ｅｄｉｖでの位置追従のみ行い、間欠駆動させる。間欠駆動の制御は、図２４を用いて後述する。
【００７４】
図８（ｃ）は、横軸をエンコーダ位置Ｅｄｉｖ、縦軸を３Ｇ、４Ｇの絶対位置（ｍｍ）としたグラフである。図８（ａ）のグラフとは実質的同じであり、単に縦軸の単位が異なっているだけである。図８（ｃ）に示す例では、レンズマウント面等の位置を基準として、絶対位置で３Ｇと４Ｇの位置関係を示している。
【００７５】
次に、図９を用いて、第１のズーム群１０５と第２のズーム群１０７に間に設けられたバネについて説明する。図９（ａ）に示すように、第１のズーム群（３Ｇ）１０５と、第２のズーム群（４Ｇ）１０７の間には、バネ３５１が設けられており、第１及び第２のズーム群１０５、１０７は互いに引き合っている。
【００７６】
第１のズーム群（３Ｇ）１０５は、稼働範囲Ｍを移動可能であり、図９（ｂ）に示すように、稼働範囲Ｍ内のワイド側からテレ側をＡ〜Ｈに８分割している。この８分割した領域は、図９（ｃ）に示すように、ズームの位置を表す仮想エンコーダの単位Ｅｄｉｖによって決められる。例えば、領域Ａと領域Ｂの境は１３２Ｅｄｉｖの位置にあり、領域Ｂと領域Ｃの境は４００Ｅｄｉｖの位置にある。この稼働範囲Ｍ内における位置は、３Ｇ絶対位置検出用センサ１７７（リニアエンコーダ１７７ａ）によって検出され、Ｅｄｉｖに変換される。
【００７７】
第２のズーム群（４Ｇ）１０７は、稼働範囲Ｎを移動可能であり、図９（ｂ）に示すように、稼働範囲Ｎ内のワイド側からテレ側を１〜４に４分割している。この４分割した領域は、図９（ｃ）に示すように、ズームの位置を表す仮想エンコーダの単位Ｅｄｉｖによって決められる。例えば、領域１と領域２の境は７Ｅｄｉｖの位置にあり、領域２と領域３の境は１９４Ｅｄｉｖの位置にある。この稼働範囲Ｎ内における位置は、４Ｇ基準位置検出用センサ１８１（フォトインタラプタＰＩ１、フォトインタラプタＰＩ２）によって検出され、上記領域に変換される。
【００７８】
次に、図１０を用いて、加速または減速を行うときの加減速カーブについて説明する。本実施形態において、電動ズーム（ＥＺ）モードが設定されている際であって、各レンズ群が停止している状態でズーミングを開始すると、第１のズーム群１０５および第２のズーム群１０７の駆動を開始し、またズーミングを終了すると、第１のズーム群１０５および第２のズーム群１０７の駆動を停止する。この駆動開始時の加速カーブを図１０（ａ）に示し、駆動停止時の減速カーブを図１０（ｂ）に示す。
【００７９】
図１０において、横軸はステッピングモータのＰｌｓステップを示し、縦軸に速度を示す。図８（ｂ）を用いて説明したように、ズーミング動作中は仮想エンコーダ位置（Ｅｄｉｖ）に対応して目標速度が決められており、加速を開始すると目標速度に向けて、図１０（ａ）に示す加速カーブに沿って加速を行う。この加速カーブは、ステッピングモータが脱調せずに加速できる速度である。
【００８０】
また、目標速度でズーミング動作中に停止する場合には、目標速度から０に向けて図１０（ｂ）に示す減速カーブに沿って減速を行う。すなわち、目標位置へ停止するためには、各Ｓｔｅｐで示した速度で減速する。この減速カーブは、ステッピングモータが脱調せずに減速できる速度である。
【００８１】
次に、図１１を用いて、温度電圧テーブルについて説明する。第１のズーム群（３Ｇ）１０５と第２のズーム群（４Ｇ）１０７は、図９に示したようにバネ３５１で引き合った状態となっている。さらに、図８に示す同期位置となるような位置関係で電動ズーム駆動する。このため、駆動中の第１のズーム群（３Ｇ）１０５のエリアによって第２のズーム群（４Ｇ）１０７との位置関係が異なる、バネで引き合う力量が変化する。変化した力量でも脱調しないように、ステッピングモータの駆動電圧を変更している。
【００８２】
図１１（ａ）は、第１のズーム群（３Ｇ）１０５の速度−エリア−電圧の関係の例を示すテーブルであり、図１１（ｂ）に示すテーブルも含めて、記憶部１３３に記憶されている。温度は図示しない測温回路によって検出する。図中、「速度（ギア）」は、図６を用いて説明したように、電動ズーム（ＥＺ）が設定された際のズーム機能切換操作部材１４３の回転角に応じた速度であり、低速（１速）、中速（２速）、高速（３速）は、図６の１、２、３に対応する。また、図１１（ａ）中の３Ｇエリアとして記載されているエリアＡ〜Ｈは、図９（ｂ）において説明した、第１のズーム群（３Ｇ）１０５の絶対位置に対応するエリアを示す。従って、本実施形態においては、図１１（ａ）に示すように、環境温度、ユーザによって指示された速度、および３Ｇの位置に応じて、ステッピングモータに印加する電圧を変更している。なお、図１１（ａ）に示した数値は例示である。
【００８３】
図１１（ｂ）は、第２のズーム群（４Ｇ）１０７の速度−エリア−電圧の関係の例を示すテーブルである。温度、速度、３Ｇエリアの意味は、図１１（ａ）と同じである。第２のズーム群（４Ｇ）１０７の駆動用ステッピングモータの電圧設定であるが、第１のズーム群（３Ｇ）１０５のエリアによって設定電圧を変更している。電動ズームでは、第２のズーム群（４Ｇ）１０７は、図８（ａ）に示す同期位置テーブルの位置関係を保つように駆動していることから、第１のズーム群１０５の位置が分かれば、第２のズーム群１０７の位置も決まるからである。
【００８４】
なお、制御にあたって、１Ｅｄｉｖ＝３Ｐｌｓの関係で設計しており、第１のズーム群１０５の位置を制御の基準として扱っている。第２のズーム群１０７の電圧設定についても第１のズーム群１０５基準で変更、設定したほうが、処理が容易になる。
【００８５】
次に、エリアや速度ギアが変更した際のステッピングモータの電圧の切換えについて図１２を用いて説明する。前述したエリアＡ〜Ｈの領域判定は、起動時とＥｄｉｖの更新時に領域の更新を行う。また、図８（ｂ）で説明した非間欠と間欠領域にあるか否かに関わらず、温度検出は起動時のみ更新する。非間欠と間欠領域の切換時における温度−速度−電圧設定は、前述したように、第１のズーム群（３Ｇ）１０５の位置で第２のズーム群（４Ｇ）１０７の電圧設定を行う。電動ズームでは、第２のズーム群１０７の位置は、第１のズーム群１０５の位置に追従しているからである。
【００８６】
電圧設定の手順の説明にあたって、ギア変更（速度変更）による電圧設定を「ギア電圧設定」、エリア変更による電圧設定を「エリア電圧設定」と便宜上呼ぶ。前提条件として、速度ギアを減速する場合には、設定電圧を下げ、逆に速度ギアを加速する場合には設定電圧を上げる。加速では、低速ギア→中速ギア→高速ギアで切換を行い、減速では、高速ギア→中速ギア→低速ギアで切換を行う。中速ギアに到達するタイミングとエリアをまたぐタイミングがある。厳密には、同時にならず、時間がずれて境界をまたぐことになる。境界をまたいだタイミングでギア電圧設定またはエリア電圧設定を行う。
【００８７】
図１２（ａ）に示すルート（ア）および図１２（ｂ）に示すルート（イ）は、減速ギア方向に変更する場合である。この場合には、高速ギア基準でエリア切換の電圧テーブルを参照する。エリアをまたぐ都度、エリア電圧設定を行い、低速に到達したところで、ギア電圧設定を行う。具体的には、
（１）駆動を開始し、エリアをまたぐ都度、エリア電圧設定を行い、低速に到達したところで、ギア電圧設定を行う。
（２）高速から低速に変更する場合、高速から中速に到達したところで、ギア電圧を設定し、中速から低速に到達すると、低速の「ギア電圧設定」を行う。
（３）ギア電圧設定で最終的に電圧が下がるとしても、エリア電圧設定で電圧設定が上がる場合は（図１２（ａ）参照）、エリア電圧設定で電圧を上げて、低速に到達したら、ギア電圧設定で下げる。
【００８８】
図１２（ｃ）に示すルート（ウ）および図１２（ｄ）に示すルート（エ）は、加速ギア方向に変更する場合である。この場合には、高速ギア基準でエリア切換の電圧テーブルを参照する。ギア電圧設定は駆動前と目標到達前に行い、途中でエリア電圧設定が発生した場合には、そのエリア電圧設定に従って電圧設定を行う。具体的には、
（１）ギア電圧設定を行ってから駆動を開始し、エリアをまたぐとエリア電圧設定で、電圧を上げる場合には、電圧を上げ、逆にエリア電圧設定で電圧を下げる場合には電圧を下げる。加速方向なので、駆動前に電圧を上げる電圧設定をしたが、エリアをまたいだ際に電圧設定が下がる場合には電圧を下げる。
（２）低速から高速の場合には、駆動開始前に中速のギア電圧を設定し、中速ギアに到達したところで、高速のギア電圧の設定を行う。
【００８９】
次に、本実施形態のアルゴリズムにおいて使用するパラメータについて、図１３および図１４を用いて説明する。
【００９０】
図１３（ａ）はＥＺ速度係数（ギアＫ）を示し、図８（ｂ）に示した同期速度テーブルに記載の速度を最高速度（Ｍａｘ速度）としたときの係数を示している。例えば、ｉｎｄｅｘとして５を選択した場合には、ギア毎の変更係数は＊１倍となり、図８（ｂ）に示す同期速度テーブルそのもの、つまりＭａｘ速度となる。また、ｉｎｄｅｘとして３を選択した場合には、ギア毎の変更係数は＊０．４６倍となり、図８（ｂ）に示す同期速度テーブルを１とした時の０．４６倍の速度となる。
【００９１】
図１３（ｂ）は、ＥＺ速度変更係数を示す。ズーム速度は、起動、停止、低速（１速）、中速（２速）、高速（３速）に、ユーザ操作によって切り換えられる。切換の際に、第１のズーム群（３Ｇ）１０５と第２のズーム群（４Ｇ）１０７は、１Ｅｄｉｖあたりに進むＰｌｓ数や、画角変動一定で駆動するための速度が異なる。同期位置と同期速度を保ちながら、速度変更を行うために一定比率の係数を掛けながら速度変更を行うようにしている。このための係数パラメータが、ＥＺ速度変更係数である。
【００９２】
図１３（ｂ）は、速度と、その速度に対する係数を示す。速度が２００ｐｐｓ以下であれば係数として０．４００を選択し、２００ｐｐｓより大きく３００ｐｐｓ以下であれば係数として０．２００を選択する。それぞれの速度での係数の値は、加減速カーブにおいて各速度での１ｓｔｅｐ当たりの速度変化量から算出している。速度変更の詳細アルゴリズムは図３８を用いて後述する。
【００９３】
図１３（ｃ）は、ＬＥＺ釦（ズーム環速度）とＥＺ速度係数の対応付けを示す。カメラ本体において、動画（Ｍｏv）モードと静止画（Ｓｔｉｌｌ）モードの切換えを行うことができる場合、本実施形態においては、ＬＥＺ釦（ズーム環速度、ズーム機能切換操作部材１４３の回転角）によって切り換える速度を異ならせている。すなわち、動画の場合のズーミング速度は、動画撮影中に急激に変化することは好ましくないので、静止画撮影の場合に比較し、ズーミング速度が遅くなるようにしている。
【００９４】
図１３（ｃ）に示す例では、内部ギアＩｎｄｅｘは、図１３（ａ）のｉｎｄｅｘに対応していることから、動画モードでは、最高速度を１として、高速から順に、０．４６倍→０．３３倍→０．２倍速としている。また静止画モードでは、同様に、最高速から順に１倍→０．４６倍→０．２倍速としている。なお、図１３（ｃ）中の「ＬＥＺ釦」は、高速（１速）、中速（２速）、低速（３速）に対応している。
【００９５】
図１３（ｄ）は、ＥＺ速度係数と温度電圧テーブルの対応付けを示す。左欄のｉｎｄｅｘは、図１３（ａ）のｉｎｄｅｘに対応する。例えば、ＥＺ速度ギアの３で駆動する場合は、温度電圧テーブルの中速の設定で電圧設定を行う。
【００９６】
図１４は、速度変更可能判断Ｅｄｉｖを示す。速度変更を行う場合、現在位置が駆動端に近い場合には、端部で停止できない場合がある。そこで、現在ギア（現在設定のズーミング速度）から目標ギア（変更後のズーミング速度）へ速度変更が発生した場合に、端に対する現在位置Ｅｄｉｖが、図１４（ａ）に示す値以下の場合には、速度変更を行わないようにしている。
【００９７】
次に、カメラ本体２００から電動ズームを駆動する場合について、図１５を用いて説明する。図１５（ａ）に示すように、交換レンズ１００内では、温度電圧が測定され、この温度電圧に応じたＥＺ速度係数およびＥＺ速度が記憶されている。また、ズーミング速度を変更するためのＬＥＺ釦が設けられている（図１では、ズーム機能切換操作部材１４３に相当）。また、カメラ本体２００内には、ズーミング速度を変更するためのＢＥＺ釦と、電動ズーミングを設定するためのＢＥＺ設定が設けられている。ＢＥＺ釦は、専用の操作部材を設けてもよく、またメニュー画面等において設定するようにしてもよい。
【００９８】
図１５（ｂ）は、ＢＥＺセッティングとＥＺ速度係数の対応付けを示す。カメラ本体２００においては、図１５（ｂ）に示すＥＺ速度のいずれかの速度設定をカメラ本体２００から交換レンズ１００に通知する。通知された設定に対し、図１５（ｂ）に示す内部ギアｉｎｄｅｘ（ＥＺ速度係数）に示す速度設定を対応関係として、交換レンズ１００内の記憶部１３３に格納されている。
【００９９】
図１５（ｃ）は、ＢＥＺ釦強度を示す。交換レンズ１００において電動ズームでズーム操作を行う場合には、ＬＥＺ釦（ズーム環速度）とＥＺ速度係数対応によってレンズ操作とそれに対応するズーミング速度が決まっており、このデータは記憶部１３３に内部データとして格納されている。カメラ本体２００内のＢＥＺ釦強度は、交換レンズ１００が持つ速度に対して、ユーザ操作によって速度の重み付けを行う。ＥＺ速度係数で定めたＥＺ速度に対して、電動ズーム釦強度が１であれば、＊０．８倍、２であれば１．２倍、３であれば２倍等、重み付け係数を交換レンズに記憶しておく。
【０１００】
次に、本実施形態におけるモード切換について、図１６を用いて説明する。本実施形態においては、前述したように、電動ズーム（ＥＺ）モード、メカマニュアルズーム（ＭＺ）モード、マクロモードが設定可能である。電動ズーム（ＥＺ）モード、メカマニュアルズーム（ＭＺ）モード、およびマクロモードは、ズーム環として機能するズーム機能切換操作部材１４３の摺動操作により切換を行うことができる。なお、電動ズームモードまたはメカマニュアルズームモードからマクロモードに切換える場合には、誤動作を防止するために、本実施形態においては、ズームロックＳＷ１４７の操作と一緒にズーム機能切換操作部材１４３の摺動動作を行うようにしている。
【０１０１】
電動ズーム（ＥＺ）モードが設定されている場合、ズーミング動作を行わないニュートラルでズーム機能切換操作部材１４３の回転操作を行われた場合、図６及び図７を用いて説明したように、その回転方向に応じてワイド方向駆動またはテレ方向駆動がなされる。また、その際、ズーム機能切換操作部材１４３の回転量（回転角）に応じて、速度変更を行うことができる。
【０１０２】
メカマニュアルズーム（ＭＺ）モードが設定されている場合には、図３を用いて説明したように、ズーム機能切換部材１４３の回動操作に応じて第１のズーム群１０５をマニュアルで駆動する。このとき、第１のズーム群（３Ｇ）１０５の位置をリニアエンコーダ１７７ａによって検出し、この検出結果に基づいて図８（ａ）に示す第２のズーム群（４Ｇ）１０７の位置に駆動する。
【０１０３】
マクロモードが設定されると、第１のズーム群（３Ｇ）１０５と、第２のズーム群（４Ｇ）１０７は、記憶部１３３に記憶されている固定位置に移動する。
【０１０４】
図１７は、電動ズーム（ＥＺ）における遷移を示す遷移図である。ニュートラル状態において、起動開始の判断を行い、ズーム環（ズーム機能切換操作部材１４３）の回転操作がなされると、加速駆動を行う。加速駆動としては、第１及び第２のズーム群１０５、１０７を図８（ａ）（ｂ）に示した同期速度テーブルに合わせて同期位置、同期速度で駆動する。目標速度に達すると、定速駆動を行い、停止する場合には、停止時のＥｄｉｖ位置が同期位置となって停止できるようにする。速度切換では、ユーザ操作によって変更した速度指示に一致した速度切換を行う。
【０１０５】
次に、図１８ないし図２１を用いて、ズーム環（ズーム機能切換操作部材１４３）を操作した際の第１のズーム群（３Ｇ）１０５および第２のズーム群（４Ｇ）１０７の起動について説明する。
【０１０６】
まず、起動時の目標Ｐｌｓの設定について図１８を用いて説明する。図１８において、符号１１〜１３は同期速度テーブルを示す。すなわち符号１１は高速の場合の、符号１２は中速の場合の、符号１３は低速の場合の同期速度テーブルを示す。ここで横軸は、第１のズーム群（３Ｇ）１０５の相対的位置を示す３ＧＰｌｓ（単位：Ｅｄｉｖ）であり、縦軸は速度を示す。符号１６〜１８は加速例を示している。
【０１０７】
第１のズーム群（３Ｇ）１０５の起動時の目標設定を、以下の手順で行う。
（１）第１のズーム群（３Ｇ）１０５の現在位置を、リニアエンコーダ１７７ａから取得し、現在エンコーダ位置とする。または、基準位置からの相対的なパルス数で管理しているＥｄｉｖをエンコーダ位置としてもよい。
（２）ＥＺ速度切換検出機構１７１によってズーム環速度の値を取得する。すなわち、ズーム機能切換操作部材１４３の回転角からズーム環速度を求める。
（３）上記（１）より図１８に示すように、基点Ｐｌｓ位置（２５、１０００、２０００Ｅｄｉｖ）からの加速テーブル（符号１６〜１８）の軌跡が分かる。符号１６〜１８の加速例は、例示であり、実際の製品では各Ｅｄｉｖ位置が基点となりうる。
（４）上記（２）より同期速度テーブル、高速（符号１１）、中速（符号１２）、低速（符号１３）のいずれかが選択される。
（５）上記（３）３Ｇ加速テーブルと上記（４）３Ｇ同期速度テーブルの選択されたラインの交点を目標Ｐｌｓに設定する。
【０１０８】
次に、図１９を用いて、設定された目標Ｐｌｓに関する第１のズーム群（３Ｇ）１０５、および第２のズーム群（４Ｇ）１０７の起動の概要について説明する。
（１）第1のズーム群３Ｇの目標位置は、Ｅｄｉｖ単位とする。本実施形態においては、１Ｅｄｉｖが３Ｐｌｓとしていることから目標位置は３Ｐｌｓ単位となる。
（２）目標Ｐｌｓ(目標位置)である３Ｇ加速テーブル２１と３Ｇ同期速度テーブル２２の交点２３が、Ｅｄｉｖ単位でない場合には、Ｅｄｉｖになるように、３Ｇ目標Ｐｌｓを補正する。補正方法としては、例えば、不足分Ｐｌｓを足す（１若しくは２Ｐｌｓを足す）。
（３）交点２３にて、３Ｇ同期速度テーブル２２と一致しているので、補正したＰｌｓは、３Ｇ同期速度テーブル２２にと一致するように駆動する。
【０１０９】
（４）第２のズーム群（４Ｇ）１０７の４Ｇ加速テーブル２６は、第１のズーム群（３Ｇ）１０５の場合と異なり、起動時に４Ｇ目標位置２８における同期速度テーブル２７の近傍の速度とし、４Ｇ目標位置２８において４Ｇ同期速度テーブル２７と一致させる。
【０１１０】
次に、図２０を用いて、第１のズーム群（３Ｇ）１０５の起動（３Ｇ起動）の詳細を説明する。起動位置Ｐｌｓ１から到達位置Ｐｌｓ１１まで以下の手順で起動され、図２０に示す駆動プロファイルカーブの速度により駆動が行われる。駆動プロファイルカーブを以下のようにして求める。
（１）起動Ｐｌｓ位置（Ｐｌｓ１）で、同期速度と加速テーブルの速度を比較する（図２０（ｂ）において、同期速度ｓｙｎｐｐｓ１と加速テーブルａｃｃｐｐｓ１を比較）。比較の結果、同期速度＞加速テーブル速度であれば、加速テーブル速度ａｃｃｐｐｓを駆動プロファイルカーブ速度とし、次のステップへ移動する。
【０１１１】
（２）次のＰｌｓ位置において同期速度と加速テーブル速度を比較し、同期速度が加速テーブル速度以下となるまで、比較と駆動プロファイル速度の作成を繰り返す。
（３）比較の結果、同期速度が加速テーブル速度以下となると（図２０においてＰｌｓ１１において、同期速度が加速テーブル速度より小さくなる）その手前のＰｌｓ１０までの駆動プロファイルカーブに加え、Ｐｌｓ１１の駆動プロファイルカープ速度を同期速度（ｓｙｎｐｐｓ１１）とする。
【０１１２】
このように、Ｐｌｓ１において起動を開始すると、加速テーブルに沿って加速しながら、同期速度近傍のＰｌｓ１０において、駆動速度をそれまでの加速テーブルでの駆動速度（ａｃｃｐｓ）から同期速度（同期到達速度）に置き換えて、Ｐｌｓ１１において同期速度と一致するようにしている。なお、起動開始直後に加速テーブルの速度が同期速度以下となるＰｌｓ位置を予め算出しておき、算出したＰｌｓ位置で加速テーブル速度から同期速度に置き換えるようにする。
【０１１３】
次に、図２１を用いて、第２のズーム群（４Ｇ）１０７の起動（４Ｇ起動）の詳細を説明する。４Ｇの起動位置から４Ｇの目標位置まで以下の手順で起動される。なお、図２１は、非間欠駆動領域（同期駆動領域）での駆動処理を示す。
【０１１４】
前述したように、第１のズーム群（３Ｇ）１０５の同期速度データと加速テーブルデータから同期速度に移行するＰｌｓ位置を求めているので、このＰｌｓ位置を目標位置として第２のズーム群（４Ｇ）１０７の加速制御を行う。
３Ｇの加速テーブルの速度データの逆数を積算して目標到達までの時間を算出し、この時間と４Ｇの現在位置（起動位置）、目標位置からの４Ｇの加速データを求める。
【０１１５】
３Ｇは前述したように、目標位置の１Ｐｌｓ手前までは加速テーブルに従って加速制御を行い、残り１Ｐｌｓは目標位置での同期速度データを目標に加速を行っている。これに対して、４Ｇは算出した加速テーブル２６に従って加速制御を行う。すなわち、同期直前の１Ｐｌｓの駆動時間を除いた起動時間を各Ｐｌｓの駆動時間として均等割付けした時間（ｔ１〜ｔｍ）から求めた速度Ｖ０で定速駆動を行う。
同期直前の１Ｐｌｓまでは、目標位置での同期速度Ｖｂとなるように、加速または減速する。目標位置に到達後は、３Ｇおよび４Ｇ共に、同期速度データに従って駆動制御を行う。
【０１１６】
４Ｇ起動プロファイルの算出は以下のようにして行う。まず、ＴｉｍＡｃｃ３Ｇを、３Ｇ起動時の起動時間の合計とする。ＴｉｍＡｃｃ３Ｇは、図２０（ｂ）において駆動時間１／ａｃｃｐｐｓ１〜１／ａｃｃｐｐｓ１０までの合計に１／ｓｙｎｐｐｓ１１を加えた時間となる。ＰｌｓＡｃｃ４Ｇを、３Ｇ同期位置に対応する４ＧＰｌｓの現在位置Ｐｌｓからの相対Ｐｌｓ数とする。Ｓｙｎｐｐｓ４Ｇを、３Ｇ同期位置に対応する４ＧＰｌｓでの４Ｇ同期速度とする。
【０１１７】
式で表すと次のようになる。
（１）３Ｇ起動時間合計−４Ｇの同期位置での４Ｇ同期速度の時間Ｔａを求める。
Ｔａ＝ＴｉｍＡｃｃ３Ｇ−１／Ｓｙｎｐｐｓ４Ｇ
（２）４Ｇの目標までの相対Ｐｌｓ−４Ｇ同期位置での１Ｐｌｓを求める。
Ｐｌｓ＿ｒｅｓ＝ＰｌｓＡｃｃ４Ｇ−１
（３）４Ｇの同期位置１Ｐｌｓ前までの速度Ａｃｃｐｐｓを求める。
Ａｃｃｐｐｓ＝Ｐｌｓ＿ｒｅｓ／Ｔａ
＝（ＰｌｓＡｃｃ４Ｇ−１）／（ＴｉｍＡｃｃ３Ｇ−１／Ｓｙｎｐｐｓ４Ｇ）
【０１１８】
以上の式より図２１（ｂ）に示すような４Ｇ起動プロファイルが求めることができる。なお、図２１（ｂ）中、４Ｇ相対Ｐｌｓ位置のＸは、４Ｇ同期位置となる最後のＰｌｓである。
【０１１９】
なお、変形例として、１Ｐｌｓ分は除かずに計算するようにしてもよい。この場合、目標Ｐｌｓに到達した次のＰｌｓで同期速度テーブルの速度に移行すればよい。また、別の変形例として、均等割りせずに、加速カーブを計算してもよい。但し、この場合、ｔ１、ｔ２、・・・に割り当てる時間が増えるため、ｔｍ、ｔｍ−１、・・・の時間が減り、目標速度到達時の速度の段差が大きくなる。
【０１２０】
次に、第１のズーム群（３Ｇ）１０５および第２のズーム群（４Ｇ）１０７の定速駆動について、図２２を用いて説明する。図１８ないし図２１を用いて説明した起動が行われ、第１のズーム群（３Ｇ）１０５および第２のズーム群（４Ｇ）１０７が同期速度に達すると、以後、定速駆動がなされる。すなわち、第１のズーム群１０５は３Ｇ同期速度テーブル２２に従って同期速度で駆動し、また第２のズーム群１０７は、４Ｇ同期速度テーブル２７に従って同期速度で駆動する。
【０１２１】
この定速駆動は、図８（ａ）に示した３Ｇと４Ｇの同期位置テーブル、および図８（ｂ）に示した３Ｇと４Ｇの同期速度テーブルに従って制御する。すなわち、相対的な位置を示すＰｌｓが更新されるたびに、上述の２つのテーブルを参照して位置情報と速度情報を更新し、更新した速度情報に基づいて３Ｇ用および４Ｇ用のステッピングモータ１７５ａ、１７９ａの速度制御を行う。
【０１２２】
なお、３Ｇと４Ｇの隣り合うエンコーダ（Ｐｌｓ）に対応する速度の変化量は、加減速制御を行うことなく変更することができる速度の変化量である。また、３ＧのＥｄｉｖから間欠駆動領域か非間欠駆動領域かの判断を行う（図８（ｂ）参照）。間欠駆動領域の場合には、４Ｇは間欠駆動を行う。この間欠駆動については、後述する。
【０１２３】
次に、図２３を用いて第１のズーム群（３Ｇ）１０５および第２のズーム群（４Ｇ）１０７の減速について説明する。前述した定速駆動において、ズーム環（ズーム機能切換操作部材１４３）をニュートラル位置にし、もしくは逆方向に回動させた場合、またはワイド端もしくはテレ端に近づくと、ステッピングモータ１７５ａ、１７９ａに対して減速駆動を行う。
【０１２４】
図２３（ａ）は、ユーザがズーム環を操作した際に、ズーム環がニュートラル位置にあるか、もしくは逆方向に回動されたときの減速駆動を示す。減速駆動を開始すると、第１のズーム群１０５の３Ｇ現在位置３１とこの位置での速度を検出し、減速カーブに沿って減速駆動を開始するとともに、３Ｇ停止目標位置３２を算出する。
【０１２５】
また、第１のズーム群１０５が減速駆動を開始すると、第２のズーム群１０７の４Ｇ停止目標位置３４を、第１のズーム群１０５の３Ｇ停止目標位置３２に対応する位置から算出する。そして、算出された４Ｇ停止目標位置３４までの残り減速Ｐｌｓ数になると、第２のズーム群１０７の減速駆動を開始する。第１のズーム群１０５の速度（３Ｇ速度）は、第２のズーム群１０７の速度（４Ｇ速度）よりも速いので、第１のズーム群１０５の停止目標位置までの残りパルス（３Ｇ減速パルス）は、第２のズーム群１０７の停止目標位置までの残りパルス（４Ｇ減速パルス）よりも大きい関係となる。すなわち、以下の関係がある。
３Ｇ速度＞４Ｇ速度
３Ｇ減速パルス＞４Ｇ減速パルス
したがって、３Ｇ目標停止位置３２を決めてから４Ｇ目標停止位置３４を決めることができる。
【０１２６】
図２３（ｂ）は、ズーム群がテレ端近傍にある場合の減速駆動を示す。定速駆動状態にある際に、ワイド端またはテレ端位置に到達してから減速してもワイド端やテレ端に激突してしまう。そこで、減速を開始してから停止するまでの移動距離（Ｐｌｓ数またはＥｄｉｖ）を予め記憶しておく。すなわち、交換レンズ１００内の記憶部１３３には、図２３（ｃ）に示すように、ＥＺ速度係数に対応して、ワイド端およびテレ端において、停止までの移動距離（Ｅｄｉｖ単位）が記憶されている。
【０１２７】
図２３（ｂ）において、テレ端（ワイド端にある場合も同様）に対して、図２３（ｃ）に示すような停止までの距離だけ近づいた減速開始位置３５に達すると、ステッピングモータに対して減速制御を開始する。減速制御は減速テーブル３７に沿って速度を低下させる。
【０１２８】
なお、減速を開始してから停止するまでの移動距離は、駆動速度で異なることから、図２３（ｃ）に示すように、減速開始位置はＥＺ速度係数に応じて異ならせており、駆動速度が速いほど、減速開始位置はテレ端およびワイド端から離れた位置となる。また、第１のズーム群１０５と第２のズーム群では移動距離が異なる場合には、それぞれ異なるテーブルを記憶しておく。また、図２３（ｂ）において、現在位置３６は、ＥＺ速度切換検出機構１７１によってズーム環の速度が０であるニュートラル位置を検出した場合であり、この場合にも、減速テーブル３７に沿って減速する。また、図２３（ｂ）には、一方のズーム群のみしか示していないが、図２３（ａ）に示すように、第１及び第２のズーム群のそれぞれについて、端部に対応して同様の減速制御を行う。
【０１２９】
次に、図２４を用いて、間欠駆動について説明する。図８（ｂ）を用いて説明したように、第２のズーム群（４Ｇ）１０７は、テレ側において間欠駆動を行う。非間欠駆動領域では、３ＧのＥｄｉｖを更新するタイミングで、図８（ａ）に示す３Ｇと４Ｇの同期位置テーブルを参照して、対応する４Ｇの駆動速度で駆動制御を行う。対応４Ｇの駆動位置が間欠駆動領域の場合には、非間欠（同期）駆動のような追従は行うことはできず、Ｐｌｓ位置のみ追従する。間欠駆動では、３Ｇは連続的に追従しているのに対して、４Ｇは離散的な追従となることから、多少画質が劣化する。しかし、数Ｅｄｉｖに対して１Ｐｌｓ程度の誤差であるので、画質は許容範囲内にすることが可能である。
【０１３０】
図２４（ａ）を用いて、駆動パラメータの設定について説明する。間欠駆動では、１Ｅｄｉｖに対して最大１Ｐｌｓしか駆動しない。また、そのときの駆動速度はステッピングモータ１７９ａの自起動速度Ｖａとする。１Ｐｌｓ駆動する前後の領域４２においてはステッピングモータ１７９ａの初期励磁／保持励磁なしであり印加しない。ステッピングモータ１７９ａを駆動しない領域４１においては、弱励磁を印加する。この印加励磁電圧は、駆動電圧と同じ電圧とする。弱励磁を印加するのは、ステッピングモータの電極と磁極の関係を維持し、回転しないようにするためである。
【０１３１】
間欠駆動中に、ズーム環（ズーム機能切換操作部材１４３）がニュートラル位置に戻った場合、すなわち駆動停止位置になった場合には、非間欠駆動時の弱励磁時間経過後に、弱励磁電圧を駆動電圧と同じ電圧から、非間欠駆動時の弱励磁電圧に戻す。なお、駆動電圧の設定は、図１１を用いて説明した温度−エリア−電圧テーブルの電圧に従って電圧設定を行う。
【０１３２】
間欠駆動は第２のズーム群（４Ｇ）１０７で行うが、４Ｇの相対的位置を示す４ＧＥｄｉｖの更新は、３ＧＥｄｉｖ基準で行う。非間欠駆動と間欠駆動の境界は、３ＧＥｄｉｖ基準で決め、本実施形態においては、図２４（ｂ）に示すように間欠→非間欠の境界Ｅｄｉｖ（Ｉｎｔｅｒ＿Ｔ２Ｗ）、図２４（ｃ）に示すように非間欠→間欠の境界Ｅｄｉｖ（Ｉｎｔｅｒ＿Ｗ２Ｔ）を記憶しておく。なお、本実施形態においては、駆動方向によって境界を異ならせているが、方向性を持たせなくても構わない。
【０１３３】
間欠→非間欠への切り換わりは、図２４（ｂ）に示すように、テレ→ワイド方向で発生する。間欠駆動を行うと（符号４５参照）、１Ｐｌｓ未満の端数Ｐｌｓを蓄積し、１Ｐｌｓに達すると間欠駆動を行う（符号４６参照）。境界Ｉｎｔｅｒ＿Ｔ２Ｗを超えると、間欠駆動から非間欠駆動に切り換わる。なお、図２４（ｂ）の横軸の下に記載の数値はＰｌｓ数を意味し、ａ１〜ａ８は、０および１でないＰｌｓ数を意味する。
【０１３４】
非間欠→間欠への切り換わりは、図２４（ｃ）に示すように、ワイド→テレ方向で発生する。非間欠駆動から、境界Ｉｎｔｅｒ＿Ｗ２Ｔを超えると、一旦停止し、次のＥｄｉｖにおいて駆動を０Ｐｌｓにする。以後、端数Ｐｌｓを蓄積し、蓄積量が１Ｐｌｓを超えると間欠駆動を行う（符号４７参照）。なお、図２４（ｃ）の横軸の下に記載の数値は、図２４（ｂ）の場合と同様、Ｐｌｓ数を意味し、ｂ１〜ｂ８は、０および１でないＰｌｓ数を意味する。
【０１３５】
次に、図２５ないし図２７を用いて、第１のズーム群（３Ｇ）１０５および第２のズーム群（４Ｇ）１０７の速度切換について説明する。前述したようにズーム環（ズーム機能切換操作部材１４３）を回動操作すると、回転角に応じてズーミング速度を変更することができる。例えば、図２５に示す例では、中速でズーミングしている際にズーム環を操作して高速に速度を切り換えている。本実施形態においては、高速、中速、低速の間で相互に速度切り換えが可能である。
【０１３６】
この速度切換の処理は概ね以下のように行われる。
（１）ＥＺ速度切換検出機構１７１のエンコーダによって一定時間毎にズーム環速度の更新を行う。検出の結果、位置（回転角）がそのままの場合には、定速駆動を続行し、速度が切り換えられた場合には、次のエンコーダ更新のタイミングで第１のズーム群（３Ｇ）１０５と第２のズーム群（４Ｇ）１０７の速度変更を同時に行う。
（２）速度変更を行う場合、１Ｓｔｅｐの速度変更量は、図１３（ａ）に示したＧｅａｒＫによって与えられる。なお、１Ｓｔｅｐで変化しても問題ない速度遷移となるようにＧｅａｒＫを決めている。
（３）切換タイミングは、ズーム環速度検出にて、駆動と同方向で異なる速度が検出された際に行う。逆方向に操作された場合には、前述した減速を行う。
【０１３７】
上述の処理は、非間欠駆動の場合であるが、間欠駆動領域の場合には、第１のズーム群（３Ｇ）１０５は非間欠（同期）駆動で速度切換の処理がなされる。第１のズーム群１０５の速度切換処理によって更新したＥｄｉｖ情報に基づいて、第２のズーム群（４Ｇ）１０７の間欠駆動を実行する。間欠駆動時は、第１のズーム群１０５の位置情報に基づく第２のズーム群の位置追従のみを行う。このため、実質的には、第２のズーム群１０７については速度変更処理はなされない。
【０１３８】
図２６に速度切換処理の一例を示す。図２６（ａ）に示す例では、位置Ｌ１に達するまでは３速（高速）で定速駆動されているが、位置Ｌ１において３速から２速への変速指示１を受ける。この変速指示１に基づいて、符号５１の区間、図２６（ｂ）に示すように２速に減速する変速駆動を行う。この変速駆動にあたっては、３速の速度に速度変更係数を乗算して求める。すなわち、実制御速度は、第１のズーム群１０５については、３Ｇ速度＊速度変更係数であり、第２のズーム群１０７については、４Ｇ速度＊速度変更係数により求める。なお、図２６（ａ）の右側のアルファベットは、速度変更係数である。変速指示による処理が終わると、引き続き、位置Ｌ２でなされた変速指示２により処理を、符号５２の区間で行う。さらに、位置Ｌ３においてなされた変速指示３による処理を、符号５３の区間で行う。
【０１３９】
速度変更指示の確定後は、次の速度変更はＥｄｉｖ単位で行う。図示の例では、位置Ｌ２で変速指示２を受けているが、最低１Ｅｄｖの区間５４は、平坦速度が確保される。１Ｐｌｓの速度変化量が、加減速テーブルの速度変化量以下になるように、ＧｅａｒＫを決めている。このため、速度変更中の平坦部分は考えてなくてもよい。加速から減速した場合に、加速度変化が倍になり、脱調のおそれがある。このため速度平坦期間を設けている。ただし、速度平坦期間は、通常時間で規定しており、一定期間分のＰｌｓ数を駆動速度によって演算する必要があり、ファームウエアでの処理が煩雑化する。
【０１４０】
ワイド側での速度切り換えにて、速度ギア切換時の係数が一定の場合に、速度変更の処理に非常に時間がかかってしまう。この対策として、以下の処理を行う。
（１）速度閾値をもたせ、速度によって速度変化係数を切り換える。
（２）Ｅｄｉｖ単位で変更する。
（３）第１のズーム群１０５と第２のズーム群１０７の両方で係数を切り換える。
【０１４１】
例えば、図２７において、初期速度ｖｔ０とすると、Ｅｄｉｖ単位の速度をｖｔ１、ｖｔ２・・・とすると、
ｖｔ１＝ｖｔ０＊α１
ｖｔ２＝ｖｔ１＊α１
・・・
として、順次、速度を求める。閾値速度Ａ速から閾値Ｂ速に切り換わると（図中の破線が閾値）、係数をα１からα２に変えて、下記のようにして速度を求める。
ｖｔ１１＝ｖｔ１０＊α２
ｖｔ１２＝ｖｔ１１＊α２
・・・
【０１４２】
次に、本発明の一実施形態に係る交換レンズ１００の動作について、図２８ないし図３８に示すフローチャートを用いて説明する。このフローは、記憶部１３３に記憶されたプログラムに基づいて、制御部１３１のＣＰＵによって実行される。
【０１４３】
図示しないメインフロー中のモード処理のフローに入ると、まず、マニュアルズームモードか否かの判定を行う（Ｓ１）。ここでは、図６および図７を用いて説明したように、ＥＺ⇔ＭＺ切換検出機構１６９の検出結果に基づいてズーム機能切換操作部材１４３の位置がメカマニュアルズーム（ＭＺ）の位置にあるか否かを判定する。
【０１４４】
ステップＳ１における判定の結果、マニュアルズームモードであった場合には、メカマニュアルズーム処理を実行する（Ｓ３）。ここでは、図３に示したように、ズーム機能切換操作部材１４３の回転操作による駆動力で第１のズーム群１０５を直接、駆動し、ズーミングを行う。メカマニュアルズーム処理を行うと、元のフローに戻る。
【０１４５】
ステップＳ１における判定の結果、マニュアルズームモードでなかった場合には、次に、電動ズームモードであるか否かを判定する（Ｓ５）。ここでは、ＥＺ⇔ＭＺ切換検出機構１６９の検出結果に基づいてズーム機能切換操作部材１４３の位置が電動ズーム（ＥＺ）の位置にあるか否かを判定する。
【０１４６】
ステップＳ５における判定の結果、電動ズームモードであった場合には、電動ズーム処理を実行する（Ｓ７）。ここでは、ズーム環（ズーム機能切換操作部材１４３）の回転方向および回転角に応じて、第１のズーム群１０５と第２のズーム群１０７を３Ｇ用アクチュエータ１７５と４Ｇ用アクチュエータ１７９によって駆動する。この電動ズーム処理の詳細について図２９を用いて後述する。電動ズーム処理が終わると元のフローに戻る。
【０１４７】
ステップＳ５における判定の結果、電動ズームモードでなかった場合には、マクロ処理を実行する（Ｓ９）。ここでは、第１のズーム群１０５と第２のズーム群１０７を予め決められた位置に駆動し、フォーカスレンズ１０３によってピント合わせを行う。マクロ処理が終わると元のフローに戻る。
【０１４８】
次に、ステップＳ７（図２８参照）の電動ズーム処理について、図２９を用いて説明する。電動ズーム処理のフローに入ると、まずＥＺ速度検出を行う（Ｓ１１）。ここでは、図６および図７を用いて説明したように、ＥＺ速度切換検出機構１７１のグレイコード式のエンコーダが、ズーム環（ズーム機能切換操作部材１４３）の回転角を検出し、ユーザが高速（３速）、中速（２速）、低速（１速）、ニュートラル位置のいずれを設定しているかを検出する。このＥＺ速度検出の詳細は、図３０を用いて後述する。
【０１４９】
ＥＺ速度検出を行うと、次に、起動したか否かを判定する（Ｓ１３）。ＥＺ速度検出の結果、ニュートラル位置でなければ、起動状態であることから、このステップでは、ＥＺ速度検出結果に基づいて判定する。この判定の結果、起動していなければ、ステップＳ１１に戻る。
【０１５０】
ステップＳ１３における判定の結果、起動した場合には、次に、ＥＺ駆動を行う（Ｓ１５）。ズーム環（ズーム機能切換操作部材１４３）の回動操作状態に応じて、ズーミング動作の起動、定速駆動、減速駆動、停止等を行う。ＥＺ駆動の詳細は、図３１を用いて後述する。ＥＺ駆動を行うと、元のフローに戻る。
【０１５１】
次に、ステップＳ１１のＥＺ速度検出（図２９参照）について、図３０を用いて説明する。ＥＺ速度検出のフローに入ると、まず、グレイコード式エンコーダから、エンコーダ値を読み込む（Ｓ２１）。ここでは、図７を用いて説明したＥＺ速度切換検出機構１７１のグレイコード式エンコーダの値を読み込む。
【０１５２】
続いて、読み取ったＡ／Ｄ値よりニュートラル位置（駆動せず）ワイド１〜３速、テレ１〜３速を判断する（Ｓ２３）。判断すると、元のフローに戻る。
【０１５３】
次に、ステップＳ１５のＥＺ駆動（図２９参照）について、図３１を用いて説明する。ＥＺ駆動のフローに入ると、まず、起動／加速を実行する（Ｓ３１）。ここでは、図１８ないし図２１を用いて説明した電動ズーム（ＥＺ）モードにおける起動と加速の処理を実行する。起動／加速の詳しい動作については、図３２を用いて後述する。
【０１５４】
起動／加速を行うと、次に、定速（同期駆動）を実行する（Ｓ３３）。ここでは、図２２を用いて説明した電動ズーム（ＥＺ）モードにおける定速（同期駆動）の処理を実行する。定速（同期駆動）の詳しい動作については、図３６を用いて後述する。
【０１５５】
定速（同期駆動）を行うと、次に、減速を実行する（Ｓ３５）。ここでは、図２３を用いて説明した電動ズーム（ＥＺ）モードにおける減速の処理を実行する。減速の詳しい動作については、図３７を用いて後述する。
【０１５６】
ステップＳ３１の起動／加速からステップＳ３５の減速を処理している際に、ＥＺ速度検出を行う（＃４１）。ＥＺ速度検出は、所定の周期（たとえば１００ｍｓ）にてＣＰＵ１３１がＥＺ速度切換検出機構１７１の出力を検出し実行される。電動ズームにおける速度検出は、ステッピングモータ１７５ａ、１７９ａが１Ｐｌｓ駆動（１パルス駆動）されるたびに、ズーム環の操作による速度設定、高速、中速、低速、ニュートラルを検出している。起動／加速駆動、定速駆動、および減速駆動の際には、この検出したＥＺ速度に基づいて、ＥＺ速度テーブルに沿った駆動制御を行っている。
【０１５７】
ステップＳ３５において減速すると、次に、再加速するか否かの判定を行う（Ｓ３７）。ここでは、ＥＺ速度切換機構１７１の検出結果に基づいて、ユーザがズーム環（ズーム機能切換操作部材１４３）を回転操作し、ズーム速度を上げることが必要か否かを判定する。この判定の結果、再加速が必要な場合には、ステップＳ３１に戻る。
【０１５８】
ステップＳ３７における判定の結果、再加速が必要でない場合には、停止する（Ｓ３９）。ここでは、ズーム環がニュートラル位置にある場合には、そのまま停止状態を維持する。停止すると、元のフローに戻る。
【０１５９】
次に、ステップＳ３１の起動／加速（図３１参照）について、図３２を用いて説明する。起動／加速のフローに入ると、まず、３Ｇ起動プロファイルを実行する（Ｓ５１）。ここでは、図１８ないし図２０を用いて説明したように、第１のズーム群（３Ｇ）１０５の起動を開始する基点位置から目標設定位置に向けて加速テーブルに沿った駆動を行うためのプロファイルを生成する。この３Ｇ起動プロファイルの詳しい動作については、図３３を用いて後述する。
【０１６０】
３Ｇ起動プロファイルを行うと、次に、４Ｇ起動プロファイルを実行する（Ｓ５３）。ここでは、図１９および図２１を用いて説明したように、第１のズーム群（３Ｇ）１０７の起動プロファイルを考慮しながら、第２のズーム群（４Ｇ）１０７の起動を開始する基点位置から目標設定位置に向けて加速テーブルに沿った駆動を行うためのプロファイルを生成する。この４Ｇ起動プロファイルの詳しい動作については、図３４を用いて後述する。
【０１６１】
４Ｇ起動プロファイルを行うと、次に、３Ｇ／４Ｇ起動駆動を実行する（Ｓ５５）。ここでは、ステップＳ５１で生成した３Ｇ起動プロファイルに従って第１のズーム群（３Ｇ）１０５の起動駆動を行い、またステップＳ５３で生成した４Ｇ起動プロファイルに従って第２のズーム群（４Ｇ）１０７の起動駆動を行う。３Ｇ／４Ｇ起動駆動を行うと、元のフローに戻る。
【０１６２】
次に、ステップＳ５１の３Ｇ起動プロファイル（図３２参照）について、図３３を用いて説明する。３Ｇ起動プロファイルのフローに入ると、まず、ステップ＃４１（図３１参照）と同様に、ＥＺ速度検出を行う（＃７３）。ここでは、ステッピングモータ１７５ａ、１７９ａが１Ｐｌｓ駆動（１パルス駆動）されるたびに、ズーム環の操作による速度設定を検出している。
【０１６３】
次に、ＥＺ速度係数表とＬＥＺとＥＺの速度係数表より検索を行い、同期速度の設定を行う（Ｓ６１）。ここでは、図１３（ａ）に示したＥＺ速度係数と、図１３（ｂ）に示したＬＥＺ釦とＥＺ速度係数対応を用いて、図１８に示す同期速度を選択するための設定を行う。すなわち、ＬＥＺ釦（ズーム機能切換操作部材１４３）によって、高速（３速）、中速（２速）、低速（１速）のいずれかが選択されており、また、カメラ本体２００側で動画か静止画の選択が行われていることから、図１３（ｃ）によってＩｎｄｅｘとして１〜５のいずれかが選択される。この選択されたＩｎｄｅｘと対応する図１３（ａ）のＥＺ速度係数ｉｎｄｅｘからギア毎の変更係数が設定される。変更係数が設定されると、図８（ｂ）に示した同期速度に変更係数を乗算することにより、同期速度の設定を行うことができる。
【０１６４】
ステップＳ６１において同期速度の設定を行うと、次に、３Ｇ同期テーブルと３Ｇ加速テーブルの比較を行う（Ｓ６３）。ここでは、ステップＳ６１において設定した同期速度に基づく３Ｇ同期速度テーブル（＃７５）と、３Ｇ加速テーブル（＃７７）と、３Ｇ現在Ｐｌｓ位置（＃７９）に基づいて比較を行う。すなわち、図２０（ｂ）に示すように、第１のズーム群１０５の現在位置を示すＰｌｓ位置に対応する３Ｇ同期速度と、Ｐｌｓ位置に対応する加速テーブルを比較する。
【０１６５】
ステップＳ６３において比較を行うと、次に、３Ｇ同期速度が３Ｇ加速テーブルよりも小さいか否かを判定する（Ｓ６５）。この判定の結果、３Ｇ同期速度が３Ｇ加速テーブルよりも大きい場合には、現在Ｐｌｓ位置を１Ｐｌｓ増加させて、テーブル更新を行う（Ｓ６７）。図２０（ｂ）を用いて説明すると、Ｐｌｓ１の３Ｇ同期速度であるｓｙｎｐｐｓ１と加速テーブルａｃｃｐｐｓ１を比較し、比較の結果３Ｇ同期速度の方が大きいことから、１Ｐｌｓ増加させて、Ｐｌｓ２の同期速度であるｓｙｎｐｐｓ１と加速テーブルａｃｃｐｐｓ２を比較する。３Ｇ同期速度の方が大きい場合には、現在Ｐｌｓの値を１つずつ増加させ、ステップＳ６５に戻り、比較を続行する。
【０１６６】
ステップＳ６５における比較の結果、３Ｇ同期速度が３Ｇ加速テーブルよりも小さくなると、３Ｇ加速テーブルの同期速度テーブルとの交点を同期速度テーブル速に変更する（Ｓ６９）。図２０（ｂ）を用いて説明すると、現在Ｐｌｓ１１になると、３Ｇ同期速度ｓｙｎｐｐｓ１１が加速テーブルａｃｃｐｐｓ１１よりも小さくなるので、駆動プロファイルカーブに、それまで加速テーブルを書き込んでいたが、３Ｇ同期速度に変更する。
【０１６７】
続いて、３Ｇ駆動時間と、３Ｇ同期速度到達Ｐｌｓを求め、３Ｇ加速プロファイルを生成する（Ｓ７１）。ここでは、図２０（ｂ）に右欄に記載の駆動時間の積算時間を３Ｇ駆動時間として算出し、また、比較結果が反転するＰｌｓ位置（図２０（ｂ）ではＰｌｓ１１）を求め、駆動プロファイルカーブ（３Ｇ加速プロファイル）を生成する。このステップが終わると、元のフローに戻る。
【０１６８】
次に、ステップＳ５３の４Ｇ起動プロファイル（図３２参照）について、図３４を用いて説明する。４Ｇ起動プロファイルのフローに入ると、まず、４Ｇ目標ＥｄｉｖまでのＰｌｓを算出し、４Ｇ目標Ｐｌｓ(Ｅｄｉｖ)での速度を検索する（Ｓ８１）。ここでは、３Ｇ同期速度到達Ｐｌｓ（Ｅｄｉｖ）（＃９１）と、３Ｇ／４Ｇ同期速度テーブル（＃９３）を用いて、４Ｇ目標ＥｄｉｖまでのＰｌｓを算出し、４Ｇ目標Ｐｌｓでの速度を検索する。図２１を用いて説明したように、第２のズーム群（４Ｇ）１０７の起動時には、徐々に加速するのではなく、最初から同期速度近傍の速度で駆動する。このステップＳ８１においては、ステップＳ７１（図３３）において求めた３Ｇ到達Ｐｌｓと３Ｇ同期速度から、４Ｇ目標Ｐｌｓでの速度の検索と、４Ｇ目標ＥｄｉｖまでのＰｌｓを算出する。
【０１６９】
続いて、４Ｇ目標速度での速度の逆数時間を算出する（Ｓ８３）。ここでは、ステップＳ８１において求めた４Ｇ目標Ｐｌｓにおける速度の逆数時間を算出する。
【０１７０】
次に、３Ｇ駆動時間から４Ｇ目標Ｐｌｓでの時間を減算することにより一定速度駆動時間を算出する（Ｓ８５）。ここでは、３Ｇ駆動時間（＃９５）と、４Ｇ目標Ｐｌｓでの時間（図２１のｔｍに相当）を減算することにより、図２１（ａ）における速度Ｖ０で定速駆動する時間を算出する。
【０１７１】
ステップＳ８５において一定速度駆動時間を求めると、４Ｇ目標Ｐｌｓまでの速度を、４Ｇ目標までのＰｌｓを一定速度駆動時間で除算することにより算出する（Ｓ８７）。
【０１７２】
４Ｇ目標Ｐｌｓまでの速度を算出すると、４Ｇ加速プロフィルを生成する（Ｓ８９）。ここでは、ステップＳ８１〜Ｓ８７における処理に基づいて、図２１（ｂ）に示す４Ｇ加速プロフィル（４Ｇ加速テーブル）を生成する。４Ｇ加速プロフィルを生成すると、元のフローに戻る。
【０１７３】
次に、ステップＳ５５の３Ｇ／４Ｇ起動駆動（図３２参照）について、図３５を用いて説明する。３Ｇ／４Ｇ起動駆動のフローに入ると、３Ｇ現在エリア情報（＃１０５）と温度情報（＃１０７）を読み込む。これらの情報は、ステッピングモータ１７７ａ、１７９ａがステッピング駆動するたびにＰｌｓ位置情報を読み込み、このタイミングに合わせて更新する。３Ｇ現在エリア情報は、図９（ｂ）を用いて説明したように、第１のズーム群（３Ｇ）１０５の現在位置をＡ〜Ｈに分け、その内のいずれに有るかを示す位置情報である。また温度情報は、図１１を用いて説明したように、図示しない測温回路によって測定される。
【０１７４】
次に、電圧設定を行う（Ｓ１０１）。図１１を用いて説明したように、本実施形態においては、第１のズーム群（３Ｇ）１０５の駆動用のステッピングモータ１７５ａと、第２のズーム群（４Ｇ）１０７の駆動用のステッピングモータ１７９ａの駆動電圧は、環境温度とズーミング速度と３Ｇ現在エリア情報（Ａ〜Ｈ）に応じて切り換えている。このステップでは、これらの情報に基づいて電圧設定を行う。
【０１７５】
電圧設定を行うと、次に、３Ｇ／４Ｇを求めた加速プロファイルで目標Ｐｌｓへ駆動する（Ｓ１０３）。ここでは、ステップＳ５１において生成した３Ｇ起動プロファイル（図３３参照）と、ステップＳ５３において生成した４Ｇ起動プロファイル（図３４参照）に従って、目標Ｐｌｓに向けて、ステッピングモータ１７５ａ、１７９ａを駆動し、第１及び第２のズーム群１０５、１０７を目標Ｐｌｓに移動させる。このステップを実行すると、元のフローに戻る。
【０１７６】
次に、ステップＳ３３の定速（同期駆動）（図３１参照）について、図３６を用いて説明する。定速（同期駆動）のフローに入ると、ステップ＃４１と同様にＥＺ速度検出を行う（＃１３１）。前述したように、ステッピングモータ１７５ａ、１７９ａが１Ｐｌｓ駆動（１パルス駆動）されるたびに、ズーム環による速度設定を検出している。
【０１７７】
次に、ＥＺ速度変更があったか否かの判定を行う（Ｓ１１１）。ここでは、ステップ＃１３１における検出結果に基づいて、ズーミング速度の変更がなされたか否かを判定する。この判定の結果、速度変更があった場合には、次に、停止判断か判定する（Ｓ１２１）。ここでは、ズーム環がニュートラル位置に設定されたか否かを判定する。この判定の結果、停止であった場合には、元のフローに戻りステップＳ３５（図３１参照）において減速処理を行い、停止させる。
【０１７８】
ステップＳ１２１における判定の結果、停止判断でなかった場合には、停止以外の速度変更であることから、ＥＺ速度変更を行う（Ｓ１２３）。ここでは、図２５ないし図２７を用いて説明したように、ズーミング速度の変更がなされた場合の速度変更制御を行う。このＥＺ速度変更の詳しい動作については、図３８を用いて説明する。ＥＺ速度変更を行うと、ステップＳ１１１に戻る。
【０１７９】
ステップＳ１１１における判定の結果、ＥＺ速度変更がなかった場合には、３Ｇ現在Ｅｄｉｖを取得する（＃１３３）。ここでは、第１のズーム群（３Ｇ）１０５の相対的位置を示す３Ｇ現在ＰｌｓをＥｄｉｖ単位に変換する。
【０１８０】
次に、次の３Ｇ目標位置の速度ｐｐｓ検索と、次の３Ｇ目標Ｐｌｓの設定と、次の４Ｇ目標の速度ｐｐｓ検索と、次の４Ｇ目標Ｐｌｓの設定を行う（Ｓ１１３）。ここでは、３Ｇ／４Ｇ同期速度テーブル（＃１３５）と３Ｇ／４Ｇ同期位置テーブルを取得し、＃１３３で読み出した第１のズーム群（３Ｇ）１０５の現在Ｅｄｉｖを用いて、各ズーム群ごとに目標Ｐｌｓの設定を行う。
【０１８１】
各ズーム群の目標Ｐｌｓを設定すると、＃１０５と同様に３Ｇ現在エリア情報（＃１３９）と、＃１０７と同様に温度情報（＃１４１）を取得する。続いて、ステップＳ１０１と同様に電圧設定を行う（Ｓ１１５）。定速駆動を行うにあたって、ステッピングモータ１７５ａ、１７９ａに最適な駆動電圧を設定する。
【０１８２】
電圧設定を行うと、次に、３Ｇ／４Ｇを目標ｐｐｓで目標Ｐｌｓへ駆動する（Ｓ１１７）。ここでは、図２２において説明したように、次の目標位置に向けて第１及び第２のズーム群１０５、１０７の駆動を行う。すなわち、ステップＳ１１３において設定した速度ｐｐｓで、目標Ｐｌｓに向けて駆動を行う。
【０１８３】
ステップＳ１１７において目標Ｐｌｓへ駆動を行うと、次に、ワイド端またはテレ端にあり、減速開始Ｐｌｓにあるか否かを判定する（Ｓ１１９）。図２３（ｂ）（ｃ）を用いて説明したように、ワイド端またはテレ端の近傍にある場合には、ワイド端またはテレ端に衝突することを防止するために手前で減速を開始する。ここでは、図２３（ｃ）に例示するような減速開始位置（図２３（ｃ）ではＥｄｉｖ単位で表示）に有るか否かを判定する。
【０１８４】
ステップＳ１１９における判定の結果、ワイド端またはテレ端で減速開始位置にない場合には、ステップＳ１１１に戻り、同期駆動を続行する。一方、判定の結果、ワイド端またはテレ端で減速開始位置にある場合には、元のフローに戻りステップＳ３５において減速駆動を行う。
【０１８５】
次に、ステップＳ３５の減速（図３１参照）について、図３７を用いて説明する。減速のフローに入ると、３Ｇ減速テーブル（＃１７１）と３Ｇ現在Ｐｌｓ位置（＃１７３）を取得し、３Ｇ減速テーブルと、３Ｇ現在位置から３Ｇ目標停止パルスを算出する（Ｓ１５１）。ここでは、図２３を用いて説明したように、第１のズーム群（３Ｇ）１０５の目標停止位置を算出する。
【０１８６】
続いて、目標停止位置をＥｄｉｖ単位の位置に補正演算する（Ｓ１５３）。ステップＳ１５１においては、Ｐｌｓ単位で算出しているので、Ｅｄｉｖ単位に補正する。
【０１８７】
ステップＳ１５３において目標停止位置をＥｄｉｖ単位に補正すると、次に、３Ｇ／４Ｇ同期位置テーブル（＃１７５）を取得し、３Ｇ目標停止Ｅｄｉｖに対応した４Ｇ目標Ｅｄｉｖ検索を行う（Ｓ１５５）。ステップＳ１５１、Ｓ１５３において、第１のズーム群（３Ｇ）１０５の停止目標位置を算出したので、これに対応する第２のズーム群（４Ｇ）１０７の停止目標位置を求める。
【０１８８】
ステップＳ１５５において４Ｇ目標停止位置を求めると、次に、４Ｇ減速テーブル（＃１７７）と４Ｇ現在Ｐｌｓ位置（＃１７９）を取得し、４Ｇ減速スタートＰｌｓを算出し、４Ｇ減速プロファイルを生成する（Ｓ１５７）。ここでは第２のズーム群（４Ｇ）１０７の減速開始位置と停止目標位置までの減速テーブルを生成する。
【０１８９】
続いて、＃１０５と同様に３Ｇ現在エリア情報（＃１８１）と、＃１０７と同様に温度情報（＃１８３）を取得する。これらの情報を取得すると、３Ｇ／４Ｇ電圧設定を行う（Ｓ１５９）。第１及び第２のズーム群１０５、１０７の減速駆動にあたって、取得情報に基づいて電圧設定を行う。
【０１９０】
電圧設定を行うと、３Ｇ／４Ｇを目標Ｐｌｓへ駆動する（Ｓ１６１）。ここでは、停止目標位置に向けて、３Ｇ減速テーブルに沿って第１のズーム群１０５の減速を行うとともに、ステップＳ１５７において生成した４Ｇ減速プロファイルに沿って第２のズーム群１０７の減速を行う。３Ｇ／４Ｇを目標Ｐｌｓに駆動すると、元のフローに戻る。
【０１９１】
次に、ステップＳ１２３のＥＺ速度変更（図３６参照）について、図３８を用いて説明する。ＥＺ速度変更のフローに入ると、ステップ＃４１と同様に、ＥＺ速度検出を行う（＃２２１）。ここでは、ステッピングモータ１７５ａ、１７９ａが１Ｐｌｓ駆動（１パルス駆動）されるたびに、ズーム環の操作による速度設定、高速、中速、低速、ニュートラルを検出する。
【０１９２】
次に、ステップＳ６１と同様に、ＥＺ速度係数と、ＬＥＺとＥＺ速度係数表より検索し、目標速度テーブルを設定する（Ｓ２０１）。ここでは、ズーム環（ズーム機能切換操作部材１４３）の回転操作により変更されたズーミング速度に応じた同期速度の設定を行う。
【０１９３】
続いて、＃１３３と同様に、３Ｇ現在Ｅｄｉｖ（＃２２３）を取得する。次に、速度変更可能判断Ｅｄｉｖ表に基づいて、速度変更可能Ｅｄｉｖであるか否かを判定する（Ｓ２０３）。ここでは、第１のズーム群１０５がワイド端またはテレ端にある場合に、ズーミング速度の変更を行った場合に、端部に衝突等のおそれがあることから、図１４（ａ）に例示したＥｄｉｖ内である場合には、速度変更を行わないようしている。この判定の結果、変更可能Ｅｄｉｖでなかった場合には、ＥＺ速度変更のフローを終了し、元のフローに戻る。
【０１９４】
一方、ステップＳ２０３における判定の結果、速度変更可能であれば、次に、＃２２３と同様に、３Ｇ現在Ｅｄｉｖ（＃２２５）を取得し、３Ｇ現在Ｐｌｓの更新を行う（Ｓ２０５）。３Ｇ現在Ｅｄｉｖが分かれば、３Ｇ現在Ｐｌｓに変更できる。
【０１９５】
続いて、＃１０５と同様に３Ｇ現在エリア情報（＃２２７）と、＃１０７と同様に温度情報（＃２２９）を取得する。これらの情報を取得すると、電圧設定を行う（Ｓ２０７）。第１のズーム群１０５の駆動速度の変更にあたって、取得情報に基づいて電圧設定を行う。
【０１９６】
電圧設定を行うと、不図示の記憶エリアに記憶している３Ｇ現在速度を取得する（＃２３１）。続いて、ＥＺ速度変更係数の検索を行う（Ｓ２０９）。ＥＺ速度変更係数は、図１３（ｂ）に例示するように、速度に応じた係数であり、＃２３１において取得した３Ｇ現在速度に基づいて検索する。
【０１９７】
続いて、３Ｇ／４Ｇ同期速度テーブル（＃２３３）と３Ｇ／４Ｇ同期位置テーブルを参照して、次の３Ｇ目標位置の速度ｐｐｓを算出し、次の目標３ＧＰｌｓを設定し、次の４Ｇ目標位置の速度ｐｐｓを算出し、次の４Ｇ目標Ｐｌｓを設定する（Ｓ２１１）。ここでは、図２６を用いて説明したように、目標の速度を算出し、目標位置を設定する。
【０１９８】
ステップＳ２１１において目標速度と目標位置を設定すると、次に、３Ｇ／４Ｇを算出ｐｐｓで目標Ｐｌｓへ駆動する（Ｓ２１３）。ここでは、ステップＳ２１１において設定した速度ｐｐｓと位置Ｐｌｓに基づいて、ステッピングモータ１７５ａ、１７９ａを駆動する。
【０１９９】
ステップＳ２１３においてステッピングモータの駆動を行うと、次に、目標速度テーブルの速度に到達したか否かを判定する（Ｓ２１５）。ここでは、ズーム環によって設定されたズーミング速度に応じた目標速度テーブルの速度に達したか否かを、記憶している３Ｇ現在速度と目標速度テーブルの速度を比較して判定する。
【０２００】
ステップＳ２１５における判定の結果、目標速度に到達していない場合には、ステップＳ２０５に戻り、目標速度に向けて速度変更を行う。一方、目標速度に到達した場合には、ＥＺ速度変更のフローを終了し、元のフローに戻る。
【０２０１】
以上説明したように、本発明の一実施形態においては、第１のズーム群（３Ｇ）１０５を第１のアクチュエータ（ステッピングモータ１７５ａ）によって移動する第１の駆動部（第１のＺＭ群駆動部１１５）と、第１の駆動部の第１のアクチュエータと異なる第２のアクチュエータ（ステッピングモータ１７９ａ）によって第２のズーム群（４Ｇ）１０７を移動する第２の駆動部（第２のＺＭ群駆動部１１７）と、第１のズーム群１０５の位置情報に基づいて第２のズーム群１０７の位置を制御するようにしている。また、この制御にあたって第１のズーム群１０５の移動速度に第２のズーム群１０７を同期させている。このため、動画撮影中のズーム動作による画質の劣化を防止することが可能となる。
【０２０２】
また、本発明の一実施形態においては、第１のズーム群（３Ｇ）１０５を基準にして、第２のズーム群（４Ｇ）１０７の駆動制御を行っている。このため、制御を容易にするとともに、小型化を図ることができる。
【０２０３】
なお、本発明の一実施形態においては、交換レンズ１００内でズーミング動作の制御を行っていたが、通信部を介して、カメラ本体側で制御するようにしても勿論かまわない。また、ズーム群は第１のズーム群（３Ｇ）１０５と第２のズーム群（４Ｇ）１０７の２群から構成されていたが、３群以上のレンズ群から構成するようにしても勿論かまわない。
【０２０４】
また、本発明の一実施形態においては、撮影のための機器として、デジタルカメラを用いて説明したが、カメラとしては、デジタル一眼レフカメラでもコンパクトデジタルカメラでもよく、ビデオカメラ、ムービーカメラのような動画用のカメラでもよく、さらに、携帯電話、スマートフォーンや携帯情報端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assist）、ゲーム機器等に内蔵されるカメラでも構わない。いずれにしても、ズーム光学系を採用する撮影のための機器であれば、本発明を適用することができる。
【０２０５】
また、特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず」、「次に」等の順番を表現する言葉を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【０２０６】
本発明は、上記実施形態にそのまま限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素の幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【０２０７】
２１・・・３Ｇ加速テーブル、２２・・・３Ｇ同期速度テーブル、２３・・・交点、２６・・・４Ｇ加速テーブル、２７・・・４Ｇ同期速度テーブル、２８・・・４Ｇ目標位置、３１・・・３Ｇ現在位置、３２・・・３Ｇ停止目標位置、３４・・・４Ｇ停止目標位置、３５・・・減速開始位置、３６・・・現在位置、４１・・・領域、４２・・・領域、１００・・・交換レンズ、１０１・・・第１のレンズ群（１Ｇ）、１０３・・・フォーカスレンズ群（２Ｇ）、１０５・・・第１のズーム群（第１のＺＭ群）（３Ｇ）、１０７・・・第２のレンズ群（４Ｇ）、１０９・・・第３のレンズ群（５Ｇ）、１１１・・・フォーカスレンズ駆動機構、１１３・・・第１のＺＭ群（３Ｇ）駆動メカ機構、１１５・・・第１のＺＭ群（３Ｇ）駆動部、１１７・・・第２のレンズ群（４Ｇ）駆動部、１２１・・・絞り、１２３・・・絞り駆動機構、１２５・・・フォーカスレンズ基準位置検出部、１２７・・・第１のＺＭ群（３Ｇ）絶対位置検出部、１２９・・・第２のＺＭ群（４Ｇ）基準位置検出部、１３１・・・制御部（ＣＰＵ）、１３３・・・記憶部、１４１・・・ＭＦリング、１４３・・・ズーム機能切換操作部材、１４３ａ・・・突起、１４７・・・ズームロックＳＷ、１５１・・・ボディ−ＩＦ、１５３・・・ＭＦ用位置検出部、１５５・・・ズームロックＳＷ検出部、１５７・・・フォーカスレンズ用ドライバ、１５９・・・フォーカスレンズアクチュエータ、１６１・・・フォーカス位置検出センサ、１６３・・・絞り用ドライバ、１６５・・・絞りアクチュエータ、１６７・・・絞り基準位置検出用センサ、１６９・・・ＥＺ⇔ＭＺ切換検出機構、１７１・・・ＥＺ速度切換検出機構、１７３・・・ズーム用ドライバ、１７５・・・３Ｇ用アクチュエータ、１７５ａ・・・ステッピングモータ、１７７・・・３Ｇ絶対位置検出用センサ、１７７ａ・・・リニアエンコーダ、１７９・・・４Ｇ用アクチュエータ、１７９ａ・・・ステッピングモータ、１８１・・・４Ｇ基準位置検出用センサ、２００・・・カメラ本体、２０１・・・撮像素子、３０１・・・レンズ支持部、３０５・・・モータ軸、３０５ａ・・・ネジ、３０９・・・モータ軸ギア、３１１・・・増速ギア、３２１・・・レンズ支持部、３２５・・・モータ軸、３２５ａ・・・ネジ、３４１・・・切片、３４３・・・エンコーダフレキ、３４５ａ〜３４５ｄ・・・グレイコードエンコーダパターン、３５１・・・バネ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0005393769.tif 000008
【図８】
0005393769.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0005393769.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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